Adsorción de colorantes catiónicos en soluciones acuosas por perlas de alginato de calcio con maghemita

Abstract

El objetivo del presente trabajo fue estudiar el uso de las perlas de alginato de calcio (PALG) y las perlas de alginato de calcio con maghemita (PAMGH), en el proceso de adsorción de los colorantes catiónicos: Amarillo Básico 57 (AM57) y Azul Básico 99 (AZ99), que se usan en la fabricación de tintes de cabello. El proceso de adsorción de estos colorantes se llevó a cabo en soluciones acuosas, los parámetros evaluados fueron: pH, masa de adsorbente, concentración antes y después del proceso de adsorción, fuerza iónica y desorción, también se evaluó la cinética del proceso de adsorción. Para la caracterización fisicoquímica de los materiales adsorbentes se utilizaron técnicas como: Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), Difracción de rayos X (XRD), Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopía de Energía Dispersiva de Rayos X (EDX) y Análisis Termogravimétrico (TGA), entre otros. Para interpretar los datos experimentales correspondientes a las isotermas de adsorción se utilizaron los siguientes modelos: Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin y Dubinin – Radushkevich. El modelo que mejor describe el proceso de adsorción de estos colorantes fue el de Freundlich, a través del cual se determinó una alta capacidad de adsorción para el colorante AZ99 con las PALG igual a 89,14 mg.g-1 y para las PAMGH igual a 81,74 mg.g-1 con una masa óptima de 10 mg; caso contrario con el colorante AM57 se alcanzó un qmáx de 5,04 mg.g-1 en las PALG con una masa óptima de 20 mg. La cinética del proceso de adsorción, se describe a través del modelo de Weber y Morris, alcanzando el equilibrio en 10 h para PALG y 12 h para PAMGH. La fuerza iónica en la solución disminuye la adsorción en todos los casos y la mayor desorción se ve favorecida con las soluciones diluidas de cloruro de sodio.