Carbón de la cáscara del anacardo (Anarcadium accidentale L) como bioadsorbedor para eliminar Cu2+ y Cr3+
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i2.12238Palabras clave:
Adsorción; Rieles; Biomasa; Residuos agroindustriales; Sustentabilidad.Resumen
Los materiales lignocelulósicos se han utilizado como bioadsorbentes para remover contaminantes de efluentes industriales debido a sus propiedades físico-químicas, fuente renovable, barato y eficiencia. El objetivo de este trabajo es desarrollar un bioadsorbente eficiente y de bajo costo reutilizando la cáscara del anacardo (Anarcadium accidentale L), CNS, para la remoción de iones metálicos (Cu2+ y Cr3+). La CCC se caracterizó por microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), se midieron el punto de carga cero (pHpcz) y la titulación de Boehm. Los experimentos de cinética y de equilibrio de adsorción se llevaron a cabo en un sistema monoelemental y discontinuo. La cinética de adsorción se evaluó mediante los modelos matemáticos de pseudo-primer orden, pseudo-segundo orden y difusión intrarticular, mientras que la isoterma de adsorción se ajustó según los modelos de Langmuir, Freundlich y Redlich-Peterson. El porcentaje de remoción fue 91% (Cu2+) y 96% (Cr3+) e la cinética de adsorción se ajustó mejor al modelo de pseudo-segundo orden, lo que sugiere el predominio de la quimisorción. El ajuste de la isoterma de Langmuir fue mejor para los datos experimentales de iones Cu2+ y Cr3+, lo que indica adsorción en monocapas. Se concluye que el bioabsorbente producido a partir de CCC tiene un alto potencial para la remoción de metales, además de ser un producto abundante en la naturaleza, renovable y biodegradable y su reutilización contribuye a la reducción de la contaminación ambiental, la producción de residuos y mejora la economía. circulación local a través de la valorización del subproducto.
Citas
Almeida, N. P., Santos, K. G. Ensino do Laboratório de Engenharia Química baseado em projeto: adsorção de gasolina empregando casca de banana. Research, Society and Development..
Appel, C., Ma, L. Q., Rhue, R. D., Kennelley, E. Point of zero charge determination in soils and minerals via traditional methods and detection of electroacoustic mobility. Geoderma.
Babić, B. M., Milonjić, S. K., Polovina, M. J., Kaludierović, B. V. Point of zero charge and intrinsic equilibrium constants of activated carbon cloth. Carbon..
Badsha, M. A. H., Khan, M., Wu, B., Kumar, A., LO, I. M. C. (2020). Role of surface functional groups of hydrogels in metal adsorption: From performance to mechanismJournal of Hazardous Materials.
Bhatnagar, A., Sillanpää, M. A review of emerging adsorbents for nitrate removal from waterChemical Engineering Journal.
Cardoso, C. K. M., Santana, R. S. G. De, Silva, V. L. Da, Meirelles, A. C. L. E., Mattedi, S., Moreira, Í. T. A., Lobato, A. K. De C. L. Kinetic and equilibrium study of petroleum adsorption using pre-treated coconut fibers. Research, Society and Development.
Coelho, G. F., Gonçalves, A. C., Tarley, C. R. T., Casarin, J., Nacke, H., Francziskowski, M. A. Removal of metal ions Cd (II), Pb (II), and Cr (III) from water by the cashew nut shell Anacardium occidentale L. Ecological Engineering.
CONAB. Acompanhamento da Safra Basileira 2019/20. Acompanhamento da Safra Brasileira de Grãos 2019/20.
Febrianto, J., Kosasih, A. N., Sunarso, J., Ju, Y. H., Indraswati, N., Ismadji, S. Equilibrium and kinetic studies in adsorption of heavy metals using biosorbent: A summary of recent studiesJournal of Hazardous Materials.
Ferreira, P. P. L., Braga, R. M., Teodoro, N. M. A., Melo, V. R. M., Melo, D. M. A., Melo, M. A. F. Adsorption of Cu2+ and Cr3+ in waste water using bagasse fly ash | Adsorção de Cu2+ e Cr3+ em efluentes líquidos utilizando a cinza do bagaço da cana-de-açúcar. Ceramica.
Guimarães, B., Silva, J. T. T., Santos, K. G., Vieira Neto, J. L. (2020). Sequencing of unit operations for integral and sustainable peanut processing. Research, Society and Development, 9, e67963449.
Hashem, M. A., Hasan, M., Momen, M. A., Payel, S., Nur-A-Tomal, M. S. (2020). Water hyacinth biochar for trivalent chromium adsorption from tannery wastewater. Environmental and Sustainability Indicators.
Kamari, A., Yusoff, S. N. M., Abdullah, F., Putra, W. P. (2012). Biosorptive removal of Cu(II), Ni(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions using coconut dregs residue: Adsorption and characterisation studies. Journal of Environmental Chemical Engineering.
Largitte, L., Brudey, T., Tant, T., Dumesnil, P. C., Lodewyckx, P. (2016). Comparison of the adsorption of lead by activated carbons from three lignocellulosic precursorsMicroporous and Mesoporous Materials.
Lima, F. M. De, Andrade Borges, T. De, Braga, R. M., Araújo Melo, D. M. De, Martinelli, A. E. Sulfur removal from model fuel by Zn impregnated retorted shale and with assistance of design of experiments. Environmental Science and Pollution Research.
Liu, L., Fan, S. Removal of cadmium in aqueous solution using wheat straw biochar: effect of minerals and mechanism. Environmental Science and Pollution Research.
Liu, L., Huang, Y., Zhang, S., Gong, Y., Su, Y., Cao, J., Hu, H. Adsorption characteristics and mechanism of Pb(II) by agricultural waste-derived biochars produced from a pilot-scale pyrolysis system. Waste Management.
Ma, H., Yang, J., Gao, X., Liu, Z., Liu, X., Xu, Z. Removal of chromium (VI) from water by porous carbon derived from corn straw: Influencing factors, regeneration and mechanism. Journal of Hazardous Materials.
Mazzetto, S. E., Lomonaco, D., Mele, G. Oleo da castanha de caju: Oportunidades e desafios no contexto do desenvolvimento e sustentabilidade industrial. Quimica Nova.
Moradi-Choghamarani, F., Moosavi, A. A., Baghernejad, M. Determining organo-chemical composition of sugarcane bagasse-derived biochar as a function of pyrolysis temperature using proximate and Fourier transform infrared analyses. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.
Moreira, S. A., Sousa, F. W., Oliveira, A. G., Nascimento, R. F., Brito, E. S. DE. Remoção de metais de solução aquosa usando bagaço de caju. Química Nova
Nascimento, J. De L., Magalhães Júnior, G. A., Portela, R. R., Sousa Neto, V. De O., Buarque, P. M. C., Oliveira, M. De S., Moura, C. P. DE. Aplicação de processo adsortivo para dessulfurização de combustíveis utilizando fibra de coco como adsorvente. Matéria.
Neris, J. B., Luzardo, Francisco H.M., Santos, P. F., Almeida, O. N. De, Velasco, F. G. Evaluation of single and tri-element adsorption of Pb 2+ , Ni 2+ and Zn 2+ ions in aqueous solution on modified water hyacinth (Eichhornia crassipes) fibers. Journal of Environmental Chemical Engineering.
Neris, J. B., Luzardo, Francisco Heriberto Martinez, Silva, E. G. P. Da, Velasco, F. G. Evaluation of adsorption processes of metal ions in multi-element aqueous systems by lignocellulosic adsorbents applying different isotherms: A critical reviewChemical Engineering Journal
Pehlivan, E., Altun, T., Parlayici, S. Modified barley straw as a potential biosorbent for removal of copper ions from aqueous solution. Food Chemistry.
Rocha, C. G., Zaia, D. A. M., Alfaya, R. V. Da S., Alfaya, A. A. DA S. Use of rice straw as biosorbent for removal of Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Hg(II) ions in industrial effluents. Journal of Hazardous Materials, 166(1), 383–388.
Rubio, F., Gonçalves, A. C., Meneghel, A. P., Teixeira Tarley, C. R., Schwantes, D., Coelho, G. F. Removal of cadmium from water using by-product Crambe abyssinica Hochst seeds as biosorbent material. Water Science and Technology.
Santiago, Â. M., Conrado, L. De S., Almeida, R. L. J., Santos, N. C., Muniz, C. E. De S., Galdino, P. O., Mota, M. M. DE A. Valorização do resíduo da casca de jabuticaba (Myrciaria cauliflora) para produção da exo-poligalacturonase com Aspergillus niger CCT 0916. Research, Society and Development.
Santos, P. F., Neris, J. B., Luzardo, F. H. M., Velasco, F. G., Tokumoto, M. S., Cruz, R. S. DA. Chemical modification of four lignocellulosic materials to improve the Pb2+ and Ni2+ ions adsorption in aqueous solutions. Journal of Environmental Chemical Engineering.
Schwantes, D., Gonçalves, A. C., Campagnolo, M. A., Tarley, C. R. T., Dragunski, D. C., Varennes, A. De, Santos Silva, A. K. Dos, Conradi, E. Chemical modifications on pinus bark for adsorption of toxic metals. Journal of Environmental Chemical Engineering.
Senthil Kumar, P., Ramalingam, S., Senthamarai, C., Niranjanaa, M., Vijayalakshmi, P., Sivanesan, S. Adsorption of dye from aqueous solution by cashew nut shell: Studies on equilibrium isotherm, kinetics and thermodynamics of interactions. Desalination.
Senthilkumar, P., Ramalingam, S., Sathyaselvabala, V., Kirupha, S. D., Sivanesan, S. Removal of copper(II) ions from aqueous solution by adsorption using cashew nut shell. Desalination, 266(1–3), 63–71.
Soliman, N. K., Moustafa, A. F. Industrial solid waste for heavy metals adsorption features and challenges, a reviewJournal of Materials Research and Technology.
Šoštarić, T. D., Petrović, M. S., Pastor, F. T., Lončarević, D. R., Petrović, J. T., Milojković, J. V., Stojanović, M. D. Study Of heavy metals biosorption on native and alkali-treated apricot shells and its application in wastewater treatment. Journal of Molecular Liquids.
Sousa Neto, V. De O., Carvalho, T. V., Honorato, S. B., Gomes, C. L., Barros, F. C. F., Araújo-Silva, M. A., Freire, P. T. C., Nascimento, R. F. Coconut bagasse treated by thiourea/ammonia solution for cadmium removal: Kinetics and adsorption equilibriumBioResources.
Tavares, F. P., Souza, D. L. De, Santos, K. G. Dos. Biossorção de Azul de Metileno empregando serragem do gênero Apuleia Leiocarpa. Research, Society and Development.
Tural, S., Tarhan, T., Tural, B. Removal of hazardous azo dye Metanil Yellow from aqueous solution by cross-linked magnetic biosorbent, equilibrium and kinetic studies. Desalination and Water Treatment.
Velazquez-Jimenez, L. H., Pavlick, A., Rangel-Mendez, J. R. Chemical characterization of raw and treated agave bagasse and its potential as adsorbent of metal cations from water. Industrial Crops and Products.
Witek-Krowiak, A. Analysis of temperature-dependent biosorption of Cu2+ ions on sunflower hulls: Kinetics, equilibrium and mechanism of the process. Chemical Engineering Journal.
Zhang, L., Zeng, Y., Cheng, Z. Removal of heavy metal ions using chitosan and modified chitosan: A reviewJournal of Molecular Liquids.
Zimmer, T. R., Silva, J. M., Rocha, D. H. De A., Teles, H. L., Barbosa, D. S., Freitas, F. F., Seolatto, A. A. Removal of the pesticide methomyl contained in simulated effluent from equipment washing by adsorption in residual orange bagasse. Research, Society and Development.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Karine Fonseca Soares de Oliveira; Joemil Oliveira de Deus Junior; Talita Lorena da Silva do Nascimento; Raoni Batista dos Anjos; Dulce Maria de Araújo Melo; Renata Martins Braga; Marcus Antonio de Freitas Melo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.