Elaboración de una biorresina intercambiadora de cationes a partir de cáscara de plátano o guineo para eliminar metales pesados en agua contaminada / Preparation of a cation exchanger bioresin start from banana peel or guineo to remove heavy metals in polluted water

RESUMEN

Esta investigación tuvo por objetivo obtener una bio-resina intercambiadora de cationes utilizando cáscaras de guineo o plátano, la cual reduzca la concentración de metales pesados en agua contaminada. A esta bio-resina se le realizaron pruebas fisicoquímicas densidad seca aparente, pH y solubilidad en agua y solventes orgánicos. Se evaluó su efectividad filtrando agua contaminada con metales pesados, tales como hierro, cromo y níquel (Fe3+, Cr6+ y Ni2+), variando las condiciones de tiempo de contacto, temperatura y el tipo de cáscara. La cuantificación de la concentración de los metales en el agua filtrada se llevó a cabo por espectrofotometría visible. Se llegó a la conclusión que la bio-resina obtenida es efectiva para disminuir la concentración de metales pesados en agua, teniendo especial afinidad química por el cromo hexavalente; metal pesado que logró remover arriba del 90%. Las condiciones óptimas de operación de la bio-resina son a 30°C y 90 minutos de tiempo de contacto con la muestra. Además, las pruebas fisicoquímicas, permitieron tipificarla preliminarmente como una resina de intercambio catiónico débil con un grado de entrecruzamiento bajo.

ABSTRACT

This research aimed to obtain a cation exchange bio-resin, using plantain or banana peels, that reduces the concentration of heavy metals in contaminated water. The bio-resin underwent physico-chemical tests like apparent dry density, pH, solubility in water and organic solvents. Its effectiveness was tested by filtering contaminated water with heavy metals such as iron, chromium and nickel (Fe3+, Cr6+ y Ni2+) and by varying contact time conditions, temperature and type of peel. The measure of concentration of metals in filtered water was taken through visible spectrophotometry. We concluded that the resulting bio-resin is effective in reducing the concentration of heavy metals in water, showing special chemical affinity with hexavalent chromium, a heavy metal that was able to remove above 90%. The bio-resin optimum working conditions are 30°C and 90 minutes of contact with the sample. Also, the physico-chemical tests allowed to preliminary typify it as a weak cation exchange resin with a low degree of crosslinking.