Removal of potentially toxic metals by using low cost bio-adsorbents prepared from agricultural waste

Abstract

Este trabajo de investigación propone el aprovechamiento de los desechos agrícolas de la provincia de Imbabura-Ecuador para la preparación de adsorbentes para la eliminación de metales potencialmente tóxicos de las soluciones acuosas. Este estudio tiene el propósito de generar filtros adsorbentes para la biorremediación de cuerpos de agua naturales donde se descargan los efluentes originarios de la industria textil, curtidora de cuero y minería. Específicamente, se utiliza el tallo del maíz como materia prima, por lo que se considera la optimización del rendimiento, el ahorro en el material utilizado, así como el uso y la revaluación de los recursos de residuos, lo que fomenta el interés en el desarrollo de adsorbentes a partir de biomasa. Debido a su estructura química, la lignina, uno de los principales componentes de la biomasa presente en las materias primas, es un componente clave en la actividad propuesta. Para cuantificar la capacidad de adsorción del adsorbente rico en lignina, la concentración decreciente de las soluciones metálicas evaluadas después de estar en contacto con el adsorbente se midió utilizando diferentes métodos analíticos con límites de detección suficientemente bajos, como la espectroscopia UV-VIS y la voltametría de separación anódica (ASV). A partir del análisis de las isotermas de adsorción, fue posible inferir sobre la naturaleza de la adsorción (química o física) involucrada, en la comprensión del mecanismo/interacción entre especies sólidas y metálicas, responsables de la eliminación de los iones metálicos. Los resultados mostraron que los contaminantes metálicos tóxicos ambientales, como Ni2+ y Co2+, pueden eliminarse con éxito. Finalmente, la caracterización del compuesto resultante de lignina-metal se realizó utilizando técnicas espectroscópicas tales como Raman y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS). Los procesos de caracterización sólida muestran la presencia de lignina, la reducción del ion níquel y una posible formación de carburo de níquel.