Bioadsorción de plomo (II) presente en solución acuosa sobre residuos de fibras naturales procedentes de la industria ixtlera (Agave lechuguilla Torr. y Yucca carnerosana (TREL.) MCKELVEY)

Abstract

"El plomo ha sido reconocido como uno de los metales más tóxicos por su efecto negativo sobre el ambiente. En el presente trabajo se evaluó el uso potencial de residuos de Agave lechuguilla Torr. (lechuguilla) y Yucca carnerosana (Trel.) McKelvey (yuca) procedentes de la industria ixtlera para remover iones Pb (II) presentes en solución acuosa. Los datos del equilibrio de bioadsorción mostraron que al aumentar el pH de la solución de 2.0 a 5.0, la capacidad de bioadsorción de ambos materiales se incrementa. Este efecto se explicó considerando que la carga superficial negativa de estos materiales es mayor al aumentar el pH y por ello se favorece la remoción de Pb (II). El efecto de la temperatura de la solución en las isotermas de bioadsorción, expuso la naturaleza endotérmica del proceso. La energía libre de Gibbs y la entropía calculada (ΔG° y ΔS°) indicaron la espontaneidad de la bioadsorción y la afinidad del Pb (II) en solución por los bioadsorbentes, respectivamente. La variación de las capacidades de bioadsorción de la lechuguilla y la yuca se atribuyó a la diferencia en el contenido de sitios ácidos y lignina, lo que condujo a la presencia de diversos mecanismos de bioadsorción. En ambos materiales, la bioadsorción de Pb (II) ocurre por los mecanismos de interacciones π-catión, atracciones electrostáticas e intercambio iónico; además en el caso de la lechuguilla se evidenció un proceso de microprecipitación."

"Lead has been recognized as one of the most toxic metals due to its negative effect on the environment. In the present work, the potential use of Agave lechuguilla Torr. (lechuguilla) and Yucca carnerosana (Trel.) McKelvey (yucca) residues from the ixtle industry to remove Pb (II) ions in an aqueous solution was evaluated. The adsorption equilibrium data showed that when increasing the pH in the solution from 2.0 to 5.0, the biosorption capacity of both materials increases. This effect might be explained by the negative surface charge of these materials, which is greater at high pH, favoring the removal of Pb (II). The effect of the temperature of the solution on the biosorption isotherms revealed the endothermic nature of the biosorption process. The Gibbs free energy change and the calculated entropy (ΔG° and ΔS°) indicated the spontaneity of biosorption and the affinity of Pb (II) in the solution for biosorbents, respectively. The variation of the biosorption capacities of lechuguilla and yucca was attributed to the different content of acid sites and lignin, which resulted in the presence of different biosorption mechanisms. In both materials, the biosorption of Pb (II) occurs by π-cation interactions, electrostatic attractions and ion exchange; moreover, a microprecipitation process on lechuguilla was evinced."