Estudio cinético e isotérmico de la biosorción de Zinc (II) y Cadmio (II) para un sistema monometálico-bimetálico por Undaria pinnatífida sp

Abstract

Se estudió la capacidad de adsorción que tiene el alga marina Undaria pinnatifida sp. en la adsorción de los iones metálicos de zinc y cadmio para un sistema individual (monometalico) y en mezclas (bimetálico) de una solución acuosa. Se estudió preliminarmente para este proceso, el tiempo de contacto, pH de la solución y tratamiento del biopolímero. El estudio de la cinética determinó que el comportamiento del sistema de adsorción fue de pseudo segundo orden usando la ecuación de Langergren (concentración inicial 50 mg/L, peso del biopolímero = 0,4g; pH = 3 - 5). El modelamiento no lineal de las isotermas de Langmuir y Freundlich, con el modelo de Langmuir se obtuvo un mejor coeficiente de correlación cercano a la unidad, determinándose que la máxima capacidad de sorción de los iones metales como zinc fue q_max = 44,91 mg/g y cadmio q_max = 102,38 mg/g a pH = 4 en un tiempo de contacto de 60 minutos, con el alga sin tratamiento en el sistema monometálico, siendo más eficiente la adsorción para el ion cadmio. Para el sistema bimetálico se empleó dos métodos: el método de las isoconcentraciones que dio a conocer el comportamiento en la adsorción de ambos metales en solución y el método de las concentraciones variables empleando el análisis de regresión del modelo de Langmuir modificado, que dio a conocer los valores de la capacidad máxima de adsorción, siendo para el ion metálico zinc q_max = 0,27 mmol/g; cadmio q_max= 1,27 mmol/g y para la adsorción de ambos metales sobre la biomasa q_max= 1,13 mmol/g

Adsorption capacity was studied having seaweed Undaria pinnatifida sp. in adsorption of metal ions of zinc and cadmium to an individual system (monometallic) and mixtures (bimetal) of an aqueous solution. We studied this process preliminarily, contact time, pH of the biopolymer solution and treatment. The kinetic study of the behavior determined that the adsorption system was pseudo second-order equation using the Langergren (initial concentration 50mg/L, weight = 0,4g biopolymer, pH = 3 - 5). The nonlinear modeling the Langmuir and Freundlich isotherm, the Langmuir model obtained a better correlation coefficient close to unity, determining the maximum sorption capacity of metals such as zinc ions was q_max = 44,91mg/g and cadmium q_max = 102,38 mg/g at pH = 4 at a contact time of 60 minutes, with the alga in untreated monometallic system, being more efficient for the ion adsorption cadmium. For bimetallic systems used two methods, the method disclosed isoconcentrations that the adsorption behavior of both metals in solution and method of varying concentrations employing the regression analysis model modified Langmuir unveiled values of the maximum adsorption capacity, while for the zinc metal ion q_max = 0,27 mmol/g, cadmium q_max = 1,27 mmol/g for the adsorption of both metals on biomass q_max = 1,13 mmol/g