Tratamiento de agua contaminada con metales pesados utilizando como medios filtrantes biorresina intercambiadora de cationes de la cáscara y tallo de guineo y carbón activado de endocarpo de coco / Treatment of contaminated water with heavy metals, utilizing as filtering media a cation exchanger bio-resin from the banana peel and bush and activated carbon from coconut endocarp

En este trabajo de desarrollo experimental, la Escuela de Ingeniería Química de ITCA-FEPADE se propuso comprobar la efectividad de las cáscaras y pseudotallo de guineo y el endocarpo de coco, previamente tratados, para remover la contaminación por metales pesados en una muestra de agua. Para tal objeto, se procesaron dichas biomasas para ser utilizadas como medios filtrantes, los cuales se caracterizaron por medio de pruebas físicas: densidad y tamaño de partícula. Se evaluó su efectividad para remover metales, filtrando agua contaminada con cantidades conocidas de metales pesados tales como hierro, cromo y níquel (Fe3+Cr6+ y Ni2+), variando el tiempo de contacto y el tipo de medio filtrante. La cuantificación de los metales en el agua tratada se llevó a cabo por espectrofotometria de absorción atómica: para el níquel (λ = 232.0 nm); hierro (λ = 24830 nm) y cromo hexavalente (λ = 357.9 nm). Además, se determinó el color en los filtrados por el método de platino-cobalto. Se llegó a la conclusión que las biomasas utilizadas en este estudio resultaron efectivas para la disminución de metales pesados y color en la muestra de agua sintética elaborada en el laboratorio.

In this experimental development work, the Escuela de Ingeniería Química ITCA-FEPADE set out to verify the effectiveness of previously treated banana peels and pseudostem and endocarp to remove heavy metal contamination in a water sample. For this purpose, said biomasses were processed to be used as filter media, which were characterized by means of physical tests: density and particle size. Its effectiveness to remove metals was evaluated, filtering water contaminated with known amounts of heavy metals such as iron, chromium and nickel (Fe3 + Cr6 + and Ni2 +), varying the contact time and the type of filter medium. The quantification of the metals in the treated water was carried out by atomic absorption spectrophotometry: for nickel (λ = 232.0 nm); iron (λ = 24830 nm) and hexavalent chromium (λ = 357.9 nm). In addition, the color in the filtrates was determined by the platinum-cobalt method. It was concluded that the biomasses used in this study were effective in reducing heavy metals and color in the synthetic water sample prepared in the laboratory.

Elaboración de bio-resina intercambiadora de cationes a partir de cáscara de plátano o guineo para eliminar metales pesados en agua contaminada / Manufacture of cation exchange bio-resin from banana peel to remove heavy metals in contaminated water

Esta investigación tuvo por objetivo obtener una bio-resina intercambiadora de cationes utilizando cáscaras de guineo o plátano, la cual reduzca la concentración de metales pesados en agua contaminada. A esta bio-resina se le realizaron pruebas fisicoquímicas: densidad seca aparente, pH y solubilidad en agua y solventes orgánicos. Se evaluó su efectividad filtrando agua contaminada con metales pesados, tales como hierro, cromo y níquel (Fe3+, Cr6+ y Ni2+), variando las condiciones de tiempo de contacto, temperatura y el tipo de cáscara. La cuantificación de la concentración de los metales en el agua filtrada se llevó a cabo por espectrofotometría visible. Se llegó a la conclusión que la bio-resina obtenida es efectiva para disminuir la concentración de metales pesados en agua, teniendo especial afinidad química por el cromo hexavalente; metal pesado que logró remover arriba del 90%. Las condiciones óptimas de operación de la bio-resina son a 30°C y 90 minutos de tiempo de contacto con la muestra. Además, las pruebas fisicoquímicas, permitieron tipificarla preliminarmente como una resina de intercambio catiónico débil con un grado de entrecruzamiento bajo.

The objective of this research was to obtain a cation exchange bio-resin using banana peels, which reduces the concentration of heavy metals in contaminated water. Physicochemical tests were carried out on this bio-resin: apparent dry density, pH and solubility in water and organic solvents. Its effectiveness was evaluated by filtering water contaminated with heavy metals, such as iron, chromium and nickel (Fe3 +, Cr6 + and Ni2 +), varying the conditions of contact time, temperature and the type of shell. The quantification of the metal concentration in the filtered water was carried out by visible spectrophotometry. It was concluded that the bio-resin obtained is effective in reducing the concentration of heavy metals in water, having a special chemical affinity for hexavalent chromium; heavy metal that was able to remove over 90%. The optimal operating conditions for the bio-resin are at 30 ° C and 90 minutes of contact time with the sample. Furthermore, physicochemical tests allowed it to be preliminarily typified as a weak cation exchange resin with a low degree of crosslinking.