Evaluación de la vaina de frijol como material adsorbente en un sistema que opera en modo semibatch para la remoción de cadmio (CD+2) presente en soluciones acuosas

Abstract

El estudio fue desarrollado en dos fases, en la primera se realizó la revisión bibliográfica que permitió conocer algunas características como son, punto de carga cero, sitios ácidos y básicos de la vaina de frijol. Esta revisión llevó a determinar que el material presenta características ácidas en su superficie y que el punto isoeléctrico o de carga cero se alcanzan con un pH de 4.3. La segunda fase del proyecto se realizó de acuerdo a un diseño experimental de tipo central compuesto, en el cual se tomó como factores de variación la altura de material en la columna y el caudal de alimentación, las variables fueron analizadas en dos niveles, la variable de respuesta del diseño experimental fue el porcentaje de remoción de cadmio durante el proceso de adsorción en modo semibatch. Se realizaron trece experimentos variando caudales en el rango de 1,38 a 5,62 ml/min y alturas del material en la columna entre 5,0 y 11,04 cm, se evaluaron los efectos de cada una de estas variables sobre la operación y se implementó el modelo de Bohart y Adams con el fin de evaluar las gráficas de punto de ruptura de cada uno de los experimentos y determinar la capacidad dinámica de la columna No y la tasa de adsorción k, cálculos que dieron como resultado de y respectivamente. Del diseño experimental se puede observar que a mayor altura del material en la columna mayor es el punto de ruptura, y que a mayor caudal mayor es el tiempo de saturación. De igual manera se evidencio que los porcentajes de remoción de cadmio con la vaina de frijol estuvieron entre el 81,30% y el 89,19%. El primero hace referencia al menor porcentaje de remoción de cadmio encontrado dentro de los 13 ensayos realizados, el cual se dio a una altura de 5,0 cm y un caudal de 5,0 ml/min. El segundo valor hace referencia al mayor porcentaje de remoción de cadmio con una altura de 11,04 cm y un caudal de 3,5 ml/min.