Estudio físico-químico de eliminación de cationes Zn(II) en disolución acuosa mediante el empleo de macroalgas marinas

Abstract

[Resumen] En este trabajo se realizó un estudio comparativo del proceso de adsorción del catión Zn+2 mediante el uso de tres algas distintas: Fucus vesiculosus (alga parda), Mastocarpus stellatus (alga roja) y Codium tomentosum (alga verde). Se evaluó la influencia del pH con el fin de conocer el rango adecuado en el cual llevar a cabo la adsorción. Los resultados obtenidos evidenciaron que los más idóneos para las distintas algas son: entre 5 y 7 para el alga parda, entre 6 y 7 para el alga roja y entre 4 y 7 para el alga verde. En lo referente a los estudios cinéticos, se observó que las tres algas alcanzaron el equilibrio de adsorción en tiempos relativamente cortos: para el alga verde y alga roja el equilibrio se alcanzó a los 25 min, mientras que, para el alga parda, a los 40 min. Por otra parte, para la misma concentración inicial de Zn+2 (125 mg/L), tanto el alga roja como el alga parda, eliminaron una mayor cantidad de adsorbato del medio, en torno al 50%, mientras que el alga verde solo consiguió eliminar un 20% de Zn+2. Finalmente, se realizaron estudios de adsorción a tres temperaturas distintas (25 ºC, 35 ºC y 50 ºC) y, mediante representación gráfica de isotermas de Langmuir, se observó una influencia de la temperatura en el caso del alga Mastocarpus stellatus, mientras que para las algas Fucus vesiculosus y Codium tomentosum, tanto las gráficas como los valores de qmax y Kads no difirieron con la variación de temperatura.

[Resumo] Neste traballo realizouse un estudo comparativo do proceso de adsorción do catión Zn+2 mediante o uso de tres algas distintas: Fucus vesiculosus (alga parda), Mastocarpus stellatus (alga vermella) y Codium tomentosum (alga verde). Avaliouse a influencia do pH co fin de coñecer o rango adecuado no cal levar a cabo a adsorción. Os resultados obtidos evidenciaron que os máis idóneos para as distintas algas son: entre 5 e 7 para a alga parda, entre 6 e 7 para a alga vermella e entre 4 e 7 para a alga verde. No referente aos estudos cinéticos observouse que as tres algas alcanzan o equilibrio de adsorción en tempos relativamente cortos: para a alga verde e a alga vermella alcanzouse o equilibrio ós 25 min, mentres que para a alga parda, ós 40 min. Por outra parte, para a mesma concentración inicial de Zn+2 (125 mg/L), tanto a alga vermella como a alga parda, eliminaron unha maior cantidade de adsorbato do medio, en torno ó 50%, mentres que a alga verde so conseguiu eliminar un 20% de Zn+2. Finalmente, realizáronse estudos de adsorción a tres temperaturas distintas (25 ºC, 35 ºC e 50 ºC) e, mediante representación gráfica das isotermas de Langmuir, observouse a influenza da temperatura no caso da alga Mastocarpus stellatus, mentres que para as algas Fucus vesiculosus e Codium tomentosum tanto as gráficas como os valores de qmax e Kads non diferiron ca variación da temperatura.

[Abstract] In this work, a comparative study of the Zn+2 cation adsorption process was carried out using three different algae: Fucus vesiculosus (brown alga), Mastocarpus stellatus (red alga) and Codium tomentosum (green alga). The influence of pH was evaluated in order to determine the appropriate range in which to carry out adsorption. The results obtained showed that the most suitable for the different algae are: between 5 and 7 for the brown alga, between 6 and 7 for the red alga and between 4 and 7 for the green alga. Regarding the kinetic studies, it was observed that the three algae reached the adsorption equilibrium in relatively short times: for the green and red algae the equilibrium was reached after 25 min, while for the brown alga 40 min were required. On the other hand, for the same initial concentration of Zn+2 (125 mg/L), both the red and brown algae eliminated a larger amount of adsorbate from the medium, around 50%, while the green alga only attained 20% of Zn+2 elimination. Finally, adsorption studies were carried out at three different temperatures (25º C, 35º C and 50º C) and, using Langmuir isotherm graphs, an influence of temperature was observed in the case of the alga Mastocarpus stellatus, while for the algae Fucus vesiculosus and Codium tomentosum, both the graphs and the values of qmax and Kads did not change with temperature.