Borra de café como material adsorbente para la remoción de cromo (III)

Abstract

El objetivo del presente trabajo es evaluar el residuo de la preparación del café (Borra de Café), como biosorbente para la remoción de cromo trivalente presente en soluciones acuosas. Todos los ensayos fueron hechos a una temperatura de 20 °C y en modo de operación discontinua (Batch). Con base en un diseño de experimentos de tipo central compuesto, se estiman las condiciones a las cuales la adsorción procede con mayor eficiencia. El diseño de experimentos se planteó con el fin de analizar el efecto del pH de la solución y la concentración de Cr3+. Como resultado del diseño de experimentos se encontró que la separación por medio de proceso de biosorción del cromo, se realiza de mejor manera a pH bajo (2.84) y concentraciones altas (100 mg L-1). Bajo las mejores condiciones halladas por medio del diseño experimental se evaluó el equilibrio de la operación. El modelo de isoterma propuesto por Langmuir fue el que presento el mejor ajuste para describir el equilibrio del proceso batch. Los experimentos para determinar la máxima capacidad de retención de cromo (III) sobre el material biosorbente fueron realizados para un tiempo de adsorción de 60 minutos. El modelo de isoterma de Langmuir fue el que presento el mejor ajuste para correlacionar los datos de equilibro de adsorción. El sólido presento una capacidad de adsorción de 6.89 mg L-1. Se evaluó el tiempo de equilibrio del proceso, encontrándose que a los 40 minutos de operación, el material adsorbente se encuentra saturado y no adsorbe mas cromo. Los datos de tiempo de equilibrio fueron empleados para determinar el comportamiento cinético de la operación, encontrándose que los datos experimentales se ajustan correctamente a un comportamiento cinético de pseudo segundo orden.