Efecto del ph y dosis de queratina activada en la cinética de adsorción de cadmio (CD) y mercurio (HG) en medio acuoso - Oscco Pérez, David (2025)
La contaminación de los recursos hídricos con metales pesados, es un problema que se debe afrontar utilizando métodos adecuados y con materiales apropiados que minimicen los impactos en el medio ambiente. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo evaluar el efecto del pH y la dosis de queratina en la adsorción de los metales pesados del cadmio y mercurio. El adsorbente se obtiene a partir de cuernos de vacas y se activa con ácido fosfórico. El material se caracteriza mediante el punto de carga cero (PCC), tamaño de partícula, índice de carboxilos, microscopia electrónica de barrido (SEM) y grupos funcionales mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Por su parte, se evalúa el efecto de la variación de la escala de pH y dosis de queratina activada (QA) en la adsorción de iones de Cd y Hg, para realizar la optimización mediante la metodología de superficie de respuesta, y finalmente realizar ensayos de la cinética de adsorción. Se determina que QA reporto PCC en pH 6.62, con tamaño entre 537.40 a 779.88 nm, contenido de grupos carboxilos de 3.33 mmol/g; y presenta formas laminares con superficie rugosa de alta porosidad en su superficie, con grupos metileno, metilo, carbonilos, amidas, carboxilos y disulfuros. La adsorción bimetal presenta efecto significativo con la variación del pH y la dosis de QA, reportando una capacidad de adsorción de 3.522 a 13.333 mg/g para Cd y entre 9.857 a 30.702 mg/g para Hg, teniendo una mayor afinidad para el ion de mercurio, a pH 6. Los resultados cinéticos reportan una capacidad de adsorción en el tiempo (qt), alta y rápida en los primeros 20 min. En conclusión, el pH y dosis presentan efecto significativo en adsorción, donde los datos experimentales presentaron mejor ajuste al modelo Pseudo segundo-orden con un coeficiente de determinación R2 >0.999, X2 de 0.006, EMR de 1.134 para Hg y R2 > 0.940, X2 de 0.250 y EMR de 10.542 para Cd, determinando que la queratina activada presenta una buena capacidad para eliminar iones de cadmio y mercurio en sistemas acuosos.