Cáscara de huevo cruda como adsorbente para la biosorción de iones de cobre-Estudios de equilibrio, cinética, termodinámica y optimización de procesos
Autores: Markovi, Miljan; Gorgievski, Milan; trbac, Nada; Grekulovi, Vesna; Boinovi, Kristina; Zdravkovi, Milica; Vukovi, Milovan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Biosorción
Iones de cobre
Cáscaras de huevo
Análisis SEM-EDS
Isoterma de Langmuir
Modelos cinéticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
El estudio sobre la biosorción de iones de cobre utilizando cáscaras de huevo crudas como adsorbente se presenta en este documento. Se evaluó la influencia de diferentes parámetros del proceso, como: el valor inicial del pH de la solución, la concentración inicial de iones Cu2+, la masa inicial del adsorbente y la velocidad de agitación, en la capacidad de biosorción. Se realizó un análisis SEM-EDS antes y después del proceso de biosorción. Las micrografías SEM indican un cambio en la morfología de la muestra después del proceso de biosorción. Los espectros EDS obtenidos indicaron que K, Ca y Mg fueron posiblemente intercambiados con iones Cu2+ durante el proceso de biosorción. El análisis de equilibrio mostró que el modelo de isoterma de Langmuir describe mejor los datos experimentales. Se utilizaron cuatro modelos cinéticos para analizar los datos experimentales, y los resultados revelaron que el modelo cinético de pseudo-primer orden es el que mejor se ajusta a los datos analizados. Los datos termodinámicos calculados indicaron que el proceso de biosorción es espontáneo y que los iones de cobre están posiblemente unidos a la superficie de las cáscaras de huevo por quimisorción. El proceso de biosorción se optimizó utilizando la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) basada en el Diseño Box-Behnken (BBD), con los factores seleccionados: masa del adsorbente, concentración inicial de iones metálicos y tiempo de contacto.
Descripción
El estudio sobre la biosorción de iones de cobre utilizando cáscaras de huevo crudas como adsorbente se presenta en este documento. Se evaluó la influencia de diferentes parámetros del proceso, como: el valor inicial del pH de la solución, la concentración inicial de iones Cu2+, la masa inicial del adsorbente y la velocidad de agitación, en la capacidad de biosorción. Se realizó un análisis SEM-EDS antes y después del proceso de biosorción. Las micrografías SEM indican un cambio en la morfología de la muestra después del proceso de biosorción. Los espectros EDS obtenidos indicaron que K, Ca y Mg fueron posiblemente intercambiados con iones Cu2+ durante el proceso de biosorción. El análisis de equilibrio mostró que el modelo de isoterma de Langmuir describe mejor los datos experimentales. Se utilizaron cuatro modelos cinéticos para analizar los datos experimentales, y los resultados revelaron que el modelo cinético de pseudo-primer orden es el que mejor se ajusta a los datos analizados. Los datos termodinámicos calculados indicaron que el proceso de biosorción es espontáneo y que los iones de cobre están posiblemente unidos a la superficie de las cáscaras de huevo por quimisorción. El proceso de biosorción se optimizó utilizando la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) basada en el Diseño Box-Behnken (BBD), con los factores seleccionados: masa del adsorbente, concentración inicial de iones metálicos y tiempo de contacto.