Obtención de carbón activado a partir de cáscara de naranja agria (Citrus x auratium) y su aplicación como adsorbente de cobre (II) en aguas residuales

Abstract

La bioadsorción es un proceso que permite la captación pasiva de iones metálicos, debido a la propiedad que diversas biomasas poseen para enlazar y acumular este tipo de contaminantes por diferentes mecanismos. La aplicación de materiales de bajo costo obtenidos a partir de diferentes biomasas provenientes de la flora microbiana, algas y residuos agroindustriales ha sido investigada para reemplazar el uso de métodos convencionales en la remoción de contaminantes, tales como los metales pesados. El presente trabajo se enfocó en la obtención de carbón activado a partir de cáscara de naranja agria (Citrus × aurantium) y la evaluación de su capacidad de adsorción de cobre (II) en aguas residuales. En la primera etapa se realizó el secado de la cáscara de naranja agria, en donde se procesaron 3 muestras de 1 kg de cáscara húmeda. De cada muestra, se obtuvo el 43% de la cáscara seca. Este porcentaje de cáscara seca se trituró y se le agregó ácido fosfórico (H₃PO₄) al 30%, para su activación química. Posteriormente, se llevó a cabo la carbonización. En esta segunda etapa, la mezcla del ácido y cáscara se dejaron en una atmosfera inerte durante 3 horas a 450 ̊C. Después de este proceso, el carbón obtenido fue sometido a un lavado con agua destilada, para quitar el exceso de ácido. El carbón lavado se puso a secar durante 24 horas a una temperatura de 60 ̊C. En la tercera etapa del trabajo, se evaluó el pH óptimo para llevar a cabo la bioadsorción, así como también la concentración inicial óptima del adsorbente. Se colocó una solución de CuSO4 a distintas concentraciones (26, 42, 90, 170 y 260 ppm) y pH (3, 4 y 5) en un matraz Erlenmeyer para llevar a cabo la bioadsorción del carbón activado obtenido. Se encontró que el pH óptimo es entre 4 y 5. Además, mediante los modelos de adsorción de Langmuir y Freundlich se evaluó la capacidad de bioadsorción. El modelo de Langmuir resultó ser el que mejor se ajustó a los datos experimentales.