Uso de cascarones y membranas de huevo de avestruz, codorniz, gallina y pato como adsorbentes para remoción de Cr (VI) en soluciones acuosas

Abstract

Las descargas de aguas enriquecidas con metales pesados son un grave problema ambiental, particularmente el Cr (VI) que presenta una elevada toxicidad y es por eso que, en este trabajo de investigación, se estudió el uso de materiales biosorbentes a partir de las membranas de los cascarones de huevo de avestruz, codorniz, pato y gallina para la remoción de Cr (VI) de las soluciones acuosas. La captación máxima encontrada fue de 1.41 mmol g, que permitió la identificación de la membrana de avestruz como el material con la mayor absorción de Cr (VI). Con los experimentos de adsorción de nitrógeno fue posible clasificar a las membranas de avestruz como materiales mesoporosos debido a que presentaron un tamaño de poro de 14.8 nm, lo cual representó una ventaja sobre las membranas de huevo de las otras aves, para ser utilizadas como adsorbentes. Los modelos de isotermas de adsorción como la de Langmuir y Freundlich se verificaron con los datos experimentales. El modelo de Langmuir describió el proceso de adsorción satisfactoriamente a pH 1 y 2, mientras que el modelo de Freunlinch se ajustó mejor a los datos de pH 3 y 5. Los datos cinéticos de adsorción, se ajustaron a un modelo cinético de pseudo-segundo orden. Los resultados del análisis termogravimétrico, mostraron que las membranas presentan una baja estabilidad térmica ya que la membrana de avestruz, por ejemplo, comienza a descomponerse alrededor de 50°C, esto puede deberse a la naturaleza del material como tal, ya que las membranas contienen aproximadamente un 60% de proteína y tienden a descomponerse por acción de la temperatura. Con las caracterizaciones en microscopía electrónica de barrido, fue posible observar la morfología de la membrana antes y después de la captación, cuyos resultados reflejan la variación en la textura del adsorbente. Por otra parte, los análisis de FTIR y XPS mostraron que el Cr se adsorbió en la membrana de avestruz a través de los grupos amino de las proteínas que son parte de la composición de las fibras de la membrana. Nuestros resultados demuestran que este material de desecho es una opción novedosa y eficiente para la eliminación de Cr (VI) de soluciones acuosas.