RESUMO
La disponibilidad de recurso hídrico de calidad es un factor de gran interés científico, debido a la gran carga de contaminantes de origen antrópico presente en las fuentes de agua, siendo los metales, de especial atención por la bioacumulación y lamtoxicidad. En el presente artículo, se estudia la adsorción de Cromo hexavalente, usando cáscara de cacao, como material adsorbente, así como dos tratamientos químicos a la misma, con hidróxido de sodio y ácido clorhídrico, evaluando su efecto en la remoción del ión metálico. La medición del metal en solución, se hizo mediante espectroscopia UV-Vis, usando el reactivo difenilcarbazida. Se estudió el efecto del tamaño de partícula en el proceso y el ajuste de la cinética, se hizo con los modelos de primer orden, segundo orden, Elovich y difusión. Se encontró que el modelo que mejor se ajustó a los datos experimentales fue el de Elovich, mientras que la isoterma de Freundlich describe mejor el proceso de adsorción; de este modo, se establece que la superficie catalítica del bioadsorbente es heterogénea, exhibiendo diferentes energías de activación. Además, se observó que la modificación con ácido clorhídrico mejoró la capacidad de adsorción del material.
The availability of quality water resources is a factor of great scientific interest because of the high burden of anthropic contaminants in water sources, with particular attention to metals due to their bioaccumulation and toxicity. In this research the adsorption of hexavalent chromium using cocoa shell as adsorbent material, as well as two chemical treatments with sodium hydroxide and hydrochloric acid was studied. The effect of removing this metal-ion was evaluated. Measurement of this metal in aqueous solution was realized by UV-Vis spectroscopy using diphenylcarbazide reagent. The effect of particle size in the process was studied and the adjustment of the kinetics was done with models of first order, second order, Elovich and diffusion It was found that the model with the best fit to the experimental data was Elovich, while Freundlich´s isotherm describes the adsorption process in a better way. Thereby it was established that the catalytic surface of this bioadsorbent is heterogeneous, exhibiting different energies of activation. Furthermore it was observed that the modification with hydrochloric acid improved the adsorption capacity of this material.
RESUMO
El níquel es un metal pesado altamente contaminante que por sus efectos toxicológicos es materia de gran preocupación, por lo que toma importancia la búsqueda de alternativas para su remoción, siendo la adsorción una alternativa aplicable para la remoción metálica, interesante por su eficiencia y bajo costo. Se propone así la adsorción de Ni (II) usando dos materiales de desecho altamente disponibles en la región Caribe colombiana: cáscaras de ñame y bagazo de palma, ambas biomasas tratadas con ácido cítrico. Los experimentos fueron llevados a cabo en sistema batch en solución acuosa de níquel a una concentración de 100 ppm. La concentración residual de la solución fue medida mediante espectroscopia de absorción atómica, encontrando que el proceso de adsorción es altamente dependiente del pH, con un valor óptimo de 6. Por otra parte, se encontró que el Ni (II) presenta una sorción rápida los primeros 50 minutos, además el modelo de Elovich fue el de mejor ajuste. La capacidad máxima de adsorción según la isoterma de Langmuir fue de 68,14; 47,93; 103,3 y 58,7 mg/g para las cáscaras de ñame y el bagazo de palma sin modificar, y modificados químicamente respectivamente, mostrando el valor potencial del uso de estos biomateriales en la remoción de Ni (II) presente en soluciones acuosas.
Nickel is a highly polluting heavy metal which, because of its toxicological effects, is a matter of great concern and the reason why the search for alternatives for its removal, being adsoption an applicative alternative for metal removal which is considered interesting due to its efficiency and low cost. In this way, the Ni (II) adsoption is proposed using two highly available waste materials in the Colombian Caribbean region: yam peels and oil palm pulp, both biomaBes treated with citric acid. The experiments were carried out in batch system using nickel aqueous solution at a concentration of 100 ppm. The residual concentration of the solution was measured by atomic absorption spectroscopy, and it was found that the adsorption proceB is highly dependent of pH with an optimum value of 6. What is more, it was found that Ni (II) presents a quick sorption the first 50 minutes, and Elovich model showed the best fit. The maximum adsorption capacity according to Langmuir isotherm was 68.14, 47.93, 103.3 and 58.7 mg/g for unmodified chemically modified yam peels and oil palm pulp respectively showing a potential value of use of these biomaterials in the removal of Ni (II) present in aqueous solutions.
Assuntos
Humanos , Adsorção , Dioscorea , Fenômenos Químicos , NíquelRESUMO
Background: plant proteins are susceptible to rapid degradation in the rumen therefore it is important to explore the best way to improve protein utilization. Objective: to evaluate the effect of heat treatment and/ or condensed tannins on ruminal degradability and in vitro digestibility of crude protein (CP) and dry matter (DM) of canola seeds. Methods: in situ and in vitro DM and CP digestibility of canola seeds treated with water (control; CCL), heat in autoclave (CLE), condensed tannin (CTN), and condensed tannin followed by autoclaving (CTA) were evaluated. Results: the DM effective degradability values (EDDM) by CCL, CLE, CTN, and CTA were 66.8%, 73.6%, 58.5%, and 77.5%, respectively. Effective degradability of crude protein (EDCP) by CCL, CLE, CTN, and CTA at a 5%/h passage rate (k) was 75.2, 77.2, 60.2, and 80.5%, respectively. Addition of condensed tannin and/or autoclaving reduced both DM and CP digestibility. Conclusions: treatment with condensed tannins protected canola seeds DM and CP from ruminal degradability, while treatment with heat or tannins combined with heat showed the opposite effect, increasing degradability of those fractions. Addition of condensed tannins and/or autoclaving decreased in vitro DM and CP digestibility.
Antecedentes: es importante estudiar la mejor manera de utilizar fuentes de proteínas vegetales, ya que son rápidamente degradadas en el rumen. Objetivo: evaluar el efecto del tratamiento térmico y/o adición de taninos condensados sobre la degradabilidad ruminal y digestibilidad in vitro de la proteína bruta (PB) y la materia seca (MS) en granos de canola. Métodos: se evaluó la degradabilidad in situ y la digestibilidad in vitro de la MS y PB en granos de canola tratados con agua (control - CCL), térmicamente utilizando autoclave (CTE), taninos condensados (CTN), y taninos condensados seguido por autoclavado (CTA). Resultados: los valores de degradabilidad efectiva de la materia seca (DEMS) para CCL, CTE, CTN, y CTA fueron 66,8, 73,6, 58,5 y 77,5% respectivamente; y para la degradabilidad efectiva de la proteína bruta (DEPB ) fueron 75,2, 77,2, 60,2 y 80,5%, respectivamente -a una tasa de pasaje (k) de 5%/h. La adición de taninos condensados y/o tratamiento térmico provocó la reducción de los valores de digestibilidad, tanto de la MS como de la PB. Conclusiones: el tratamiento con taninos condensados protegió la MS y la PB de las semillas de canola de su degradación ruminal. Los tratamientos con calor húmedo y asociación taninos más calor mostraron el efecto contrario, promoviendo el aumento de la degradabilidad ruminal de esas fracciones. La adición de taninos condensados y/o el autoclavado resultaron en menores valores de digestibilidad para la MS y PB.
Antecedentes: é importante estudar a melhor maneira de utilizar as fontes de proteína vegetal, uma vez que essas são normalmente degradadas no rúmen. Objetivo: avaliar o efeito do tratamento térmico e/ou a adição de tanino condensado sobre a degradabilidade ruminal in situ e a digestibilidade in vitro da proteína bruta (PB) e da matéria seca (MS) de grãos de canola. Métodos: avaliou-se neste trabalho a degradabilidade in situ e a digestibilidade in vitro da MS e PB de grãos de canola tratados com água (controle - CCL), termicamente em autoclave (CTE), tanino condensado (CTN) e tanino condensado seguido de autoclave (CTA). Resultados: os valores de degradabilidade efetiva da matéria seca (DEMS) para CCL, CTE, CTN e CTA foram 66,8; 73,6; 58,5 e 77,5% respectivamente, e para a degradabilidade efetiva da proteína bruta (DEPB) foram 75,2; 77,2; 60,2 e 80,5%, para taxa de passagem (k) igual a 5%/h. A adição de tanino condensado e/ou tratamento com autoclave provocaram a diminuição da digestibilidade, tanto da MS como da PB. Conclusões: concluiu-se que o tratamento com tanino condensado promoveu efetiva proteção da MS e PB dos grãos de canola frente à degradabilidade no rúmen. Já o tratamento com calor úmido e a associação tanino-calor, mostraram efeito contrário, promovendo aumento da degradabilidaderuminal dessas frações. A adição de tanino condensado e/ ou tratamento com autoclave diminuíram a digestibilidade da MS e da PB.