Browsing by Author "Luque Alvarez Bustamante, Lucia"

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    Evaluación de la bioadsorción de Cr (VI) en soluciones acuosas a partir de residuos calcáreos de Thais chocolata mediante su optimización con un diseño Box-Behnken
    (Universidad Católica de Santa María, 2024-12-12) Farji Romero, Carim Andrea; Luque Alvarez Bustamante, Lucia
    El desarrollo de la industria curtidora ha generado un gran impacto negativo en el entorno ambiental, y por ende para la salud humana, por ser una fuente de diversos contaminantes, entre ellos el Cr (VI), un metal pesado de toxicidad crónica, bioacumulable y no degradable; al igual que los residuos de conchas marinas, que representan un desafío por su difícil reciclaje debido a las limitaciones tecnológicas y procedimientos de eliminación no regulados. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad evaluar la capacidad de bioadsorción de Cr (VI) por parte de las conchas marinas de Thais chocolata, como método de eliminación de estos iones en soluciones sintéticas y como concepto de recuperación de estos recursos marinos. El pretratamiento del material adsorbente constó de un lavado con NaClO al 6 % y HCl 0.1 M, un secado a 80 °C durante 24 h, un triturado y un tamizado a 180 μm. Se ejecutó un diseño factorial fraccionado a fin de determinar las variables más influyentes en el proceso (concentración inicial de Cr (VI), tiempo de contacto, velocidad de agitación, peso del adsorbente y temperatura de calcinación), y con ello la aplicación de un diseño Box-Behnken para optimizar las condiciones experimentales. Al mismo tiempo, se efectuó la validación espectrofotométrica de la difenilcarbazida. También se realizó la caracterización del bioadsorbente mediante un análisis SEM, EDS, XRD, FT-IR y punto de carga cero, y a su vez se determinó su mecanismo de adsorción. Finalmente, se evaluó el proceso de adsorción mediante un estudio cinético y de equilibrio. Los resultados indicaron que a una concentración inicial de Cr (VI) de 3 mg/L, un tiempo de contacto de 60 min, una velocidad de agitación de 400 RPM, un peso del adsorbente de 1.25 g y una temperatura de calcinación de 1000 °C fueron las mejores condiciones para la adsorción de Cr (VI), logrando una remoción del 99.99 %. El método colorimétrico para la determinación de Cr (VI) con difenilcarbazida fue lineal y preciso, con un límite de detección de 0.009 mg/L y un límite de cuantificación de 0.031 mg/L, lo que lo hace confiable para su uso en análisis cuantitativos. La caracterización del polvo de la concha antes y después del proceso de adsorción evidenció un cambio de aragonito y calcita, hacia hidróxido de calcio y óxido de calcio, la presencia de iones de Cr (VI) en su estructura porosa superficial, con presencia de enlaces Ca-O como facilitadores para la adsorción del ion Cr (VI), y con una superficie cargada positivamente. El mecanismo de adsorción involucró procesos de interacción electrostática, deposición superficial, formación de complejos e intercambio iónico. Por último, se denotó que el modelo de pseudo-segundo orden (R2=0.9979) y la isoterma de Langmuir (R2= 0.9835) describen adecuadamente el proceso de adsorción de Cr (VI).