Síntesis de carbón activado a partir de cascara de cacao como adsorbente en aguas contaminadas con sales orgánicas e inorgánicas

Abstract

El Carbón activado (CA) producido en condiciones de pirólisis con activación química, es una alternativa para el tratamiento de aguas contaminadas con sales inorgánicas. Asimismo, la cáscara de cacao es un subproducto de gran potencial como materia prima teniendo en cuenta que el cacao es uno de los productos agrícolas más explotados en Santander - Colombia. En este proyecto a partir de la molienda de cáscara de cacao, se consiguieron 3 tipos de mallas a tratar (a: 20-40; b: 40-80; c: 80-120+, usando relaciones de impregnación (RI) de ácido fosfórico entre 1 y 1.5. Las condiciones de operación para la síntesis de los carbones activados fueron seleccionadas mediante un análisis de experimentos factorial 23. Para este propósito las variables de temperatura, RI y tiempo de reacción se ajustaron a dos niveles 420 480 °C, 1- 1.5 y 30 120 min. En el proceso de pirolisis se prepararon tres carbones activados con áreas superficiales en el intervalo de 970 a 1200 m2/g. El análisis de las isotermas de Langmuir, Freundlich, área superficial y contenido de grupos funcionales OH, C=O y -C-O permitieron establecer que los carbonos presentan excelentes propiedades en la remoción de azul de metileno y cloruro férrico. Finalmente, a partir de los resultados de adsorción obtenidos con la técnica de UVVIS se evidencio que, para concentraciones de azul de metileno y cloruro férrico en el intervalo de 50 a 100 ppm, y entre 100 y 250 ppm, la eficiencia de los carbones corresponde al orden de B > C > A. En forma general, la metodología desarrollada en la presente investigación permite evidenciar que es posible sintetizar carbones activados a partir del aprovechamiento de biomasa generada en la región de Santander, con excelentes propiedades químicas y textura superficial, a partir de un análisis previo de un diseño experimental.