Obtención y caracterización de materiales adsorbentes a partir de cascarilla de arroz
Abstract
La utilización de residuos agroindustriales para la producción de materiales con cualidades específicas es de importancia para solucionar algunos problemas ambientales. La cascarilla de arroz, un desecho agrícola abundante en Colombia, podría ser utilizada como un adsorbente de bajo costo para moléculas como colorantes o metales pesados presentes en las corrientes de efluentes. Este trabajo de investigación presenta la obtención y caracterización de materiales adsorbentes a partir de cascarilla de arroz, producidos mediante activación química con ácido fosfórico. Las propiedades físico-químicas de los materiales fueron evaluadas por medio de diferentes técnicas de caracterización que incluyeron análisis próximo, determinación del número de yodo, adsorción de azul de metileno, adsorción-desorción de nitrógeno, análisis de los grupos funcionales presentes en la superficie del adsorbente a través de la espectroscopia de infrarrojo (ftir), así como un análisis de la morfología de las cenizas mediante microscopia electrónica de barrido (sem). Los resultados indican que las cenizas producidas tienen un área superficial aproximada de 320 m2 /g, la cual disminuye directamente dependiendo de la cantidad de ácido usado en la activación. Los tamaños de poro de las muestras trabajadas oscilan entre 4 y 12 nm, lo cual indica que se obtuvieron sólidos mesoporosos. Respecto a la capacidad de adsorción, los resultados muestran que el proceso de producción de las cenizas activadas a partir de cascarilla de arroz como materiales adsorbentes es viable, mostrando así una nueva oportunidad de aprovechamiento para los materiales considerados como desechos agrícolas.
Summary in foreign language
Agricultural waste management for the production of materials with specific uses is important for the remediation of certain environmental problems. Rice husk, an abundantly agricultural waste in Colombia, could be a low cost adsorbent for molecules such as dyes or heavy metals in effluent streams. In this research, we address the production and characterization of rice husk ash obtained by chemical activation with phosphoric acid as an adsorbent material. The physical-chemical properties of the materials were evaluated using different characterization techniques, such as close analysis, iodine number, adsorption of methylene blue, adsorption-desorption of nitrogen, analysis of the functional groups on the surface of the adsorbent through infrared spectroscopy (ftir), as well as an analysis of the morphology with scanning electron microscopy (sem). The materials have a surface area around 320 m2 /g, which decreases depending on the amount of acid used in the activation. The pore size in the studied samples ranged between 4 and 12 nm, which suggest that mesoporous solids were obtained. Regarding the adsorption of methylene blue, results show that the production of the activated ashes from rice husk as adsorbent materials is viable, presenting a new opportunity for the use of materials considered as agricultural waste.
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