La industria textil utiliza considerables cantidades de colorantes sintéticos en sus procesos como en los acabados finales de sus productos. La descarga de sus efluentes, usualmente sin tratamiento previo, genera una grave problemática tanto ambiental como socio-económica debido al deterioro del hábitat circundante. [1] La presencia de colorantes en el agua, aún en concentraciones de 1 ppm, es intensamente visible e indeseable. Por otro lado, su estructura química aromática les confiere resistencia a la decoloración y degradación por exposición a la luz, agua salina y otros factores comunes de intemperie. No obstante, la repercusión más drástica de su presencia se manifiesta en la disminución de los procesos fotosintéticos, impidiendo la auto-regeneración del recurso hídrico que afecta la biota acuática [2]. Además, se ha reportado para algunos de estos colorantes efectos mutagénicos y carcinogénicos, convirtiéndolos en un grave factor de riesgo para la salud pública. [3]
Para el tratamiento de efluentes coloreados se han utilizado diferentes métodos físico-químicos, tales como floculación, oxidación química y adsorción con carbón activado, obteniendo porcentajes satisfactorios de decoloración. Sin embargo, limitaciones asociadas con costos elevados, remoción incompleta, fraccionamiento y/o formación de subproductos tóxicos restringen su implementación. [4] Cabe señalar que la remoción de colorantes disueltos con adsorbentes no convencionales como los residuos agroindustriales constituye una metodología alternativa e innovadora debido a su alta eficiencia, bajo costo e impacto ambiental favorable. [5]
En una investigación previa se determinaron las mejores condiciones para la remoción del colorante azul índigo sobre cascarilla de arroz, encontrando una remoción altamente satisfactoria del orden del 88.5%. [6] Es valioso señalar que la dificultad para la aplicación de este proceso radica en su escalamiento, pues debe contarse con modelos cinéticos y de equilibrio para la pareja adsorbato-adsorbente.
Así, con el propósito de dar continuidad a esta investigación, en el presente trabajo se propone evaluar la capacidad adsorbente del colorante azul índigo sobre cascarilla de arroz a través de diferentes isotermas, así como la rapidez del proceso por medio de su cinética, y su factibilidad termodinámica, como parámetros fundamentales requeridos para su posterior diseño a mayor escala.
En particular, se implementarán los modelos de Langmuir y Freundlich para la representación de las isotermas, en tanto que las ecuaciones de Lagergren y Ho para la cinética del proceso. La energía libre de Gibbs, la entropía y entalpía serán los criterios seleccionados para definir la espontaneidad y naturaleza del proceso.
[1]. Robinson, T.; McMullan, G.; Marchant, R.; Nigam, P. Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative. Bioresour. Technol., 77, 247-55, (2001).
[2]. Walsh, G.; Bahner, L.; Horning, W. Toxicity of textile mill effluents to freshwater and estuarine algae, crustaceans and fishes. Environ. Pollut., 21(3), 69-79, (1980).
[3]. Chung, K.; Cerniglia, C. Mutagenicity of azo dyes: structure activity relationship. Mutat. Res. 277(3), 201-220, (1992).
[4] Forgacs, E.; Cserháti, T.; Oros, G. Removal of synthetic dyes from wastewaters: a review. Environ. Int., 30, 953-71, (2004).
[5]. Srinivasan, A.; Viraraghavan, T. Decolorization of dye wastewaters by biosorbents: a review. J. Colloid Interface Sci., 91, 1915-29 (2010).
[6]. Informe Final del Proyecto de Investigación Código 18484. Convocatoria Fortalecimiento de la Formación para la Investigación, Semilleros - Modalidad 3. Abril 8 de 2014.
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