Estudio electroquímico de la remoción de los Iones Cd(II) en soluciones acuosas mediante carbón activado obtenido de la cáscara de naranja Translated title: Electrochemical study of the removal of Cd(II) Ions in aqueous solutions using activated carbon obtained from orange peel

Abstract

RESUMEN El aprovechamiento de desechos vegetales para la obtención de carbón activado se ha empleado en los últimos años para la remoción de contaminantes metálicos pesados en aguas. Por ello, este estudio presenta la obtención de carbón activado a partir de cáscara de naranja (CACN) reciclada, sintetizado por dos procesos de activación y luego tratamiento térmico, para la remoción de iones cadmio, Cd(II), debido a su toxicidad alta. Las caracterizaciones por espectroscopía Raman y FTIR, indicaron la presencia de los grupos funcionales característicos del carbón. La evaluación del área superficial calculada por el método BET (Brunauer- Emmett-Teller), arrojó un área superficial específica de 154,96 m2.g-1 y una distribución de tamaño de poro de 6,70 nm y 12,39 nm calculada por el método de BJH (Barrett-Joyner- Halenda). El proceso de remoción en diferentes electrólitos soportes, se evaluó por el método electroquímico de voltamperometría de onda cuadrada (VOC), obteniéndose como electrólito óptimo para la remoción 0,1 mol.L-1 HCl. Además, el estudio del proceso cinético llevado a cabo en un tiempo de 6 horas, alcanzó una capacidad de remoción (qe) de Cd(II) de 7,52 g.g-1 y un porcentaje de remoción (%R) de 60%. Este estudio establece que el proceso de adsorción del Cd(II) por el CACN, sigue un modelo de pseudo primer orden, representado por Log(qmax - qt) = 0,94 - 0,0024t con r2 = 0,9134.

Translated abstract

ABSTRACT The use of vegetable waste to obtain activated carbon has been used in recent years for the removal of heavy metal contaminants in water. For this reason, this study presents the obtaining of activated carbon from recycled orange peel (OPAC), synthesized by two activation processes and then thermal treatment, for the removal of cadmium ions, Cd(II), due to its high toxicity. Characterizations by Raman and FT-IR spectroscopy indicated the presence of characteristic functional groups of carbon. The evaluation of the surface area calculated by the BET (Brunauer-Emmett-Teller) method, yielded a specific surface area of 154,96 m2.g-1 and a pore size distribution of 6,70 nm and 12,39 nm calculated by the BJH method (Barrett-Joyner-Halenda). The removal process in different supporting electrolytes was evaluated by the electrochemical method of square wave voltammetry (SWV), obtaining 0,1 mol.L-1 HCl as the optimal electrolyte for removal. In addition, the study of the kinetic process carried out in a time of 6 hours, reached a removal capacity (qe) of Cd(II) of 7,52 g.g-1 and a removal percentage (%R) of 60%. This study establishes that the Cd(II) adsorption process by OPAC follows a pseudo first order model, represented by Log(qmax - qt) = 0,94 - 0,0024t with r2 = 0,9134.