Biosorcin De Cromo Utilizando El Diseo Experimental Factorial

Biosorcin Experimental De Cromo Utilizando El Diseo FactorialRESUMENSe utilizo el diseo experimental factorial para investigar la biosorcion de Cr+3 y Cr+6 provenientes de efluentes de la industria curtiembre ya que segn la norma E.E.U.U existe un maximo permisible de metales pesados en los efluentes inferior a 5,0 mg / L.el diseo factorial fue 23. Los tres factores considerados fueron pH, la temperatura, y la concentracin de metal en dos niveles marcadamente diferentes: PARA Cr3 +: pH (2,0 y 6,0) T (29 y 55 C) concentracin de metal (10 y 1200 mg / L); PARA Cr6 + pH (1,0 y 3,0) T (29 y 55 C) concentracin d el metal (10 y 1200 mg / L).

2INTRODUCCION:Los metales pesados se utilizan ampliamente en la industria textil, curtiembres,y las industrias de chapado de metales, entre otros. El uso de estos metales genera residuos lquidos, que suelen ser continuamente eliminarse sin ningn tratamiento. En algunos casos,se emplean tratamientos fsicos y fisicoqumicos, tales como el intercambio inico, electrodilisis, ultrafiltracin, precipitacin,y la evaporacin flash, y, con menor frecuencia, PROCESOS BIOLGICOS. Los principales INCONVENIENTES DE LOS TRATAMIENTOS CONVENCIONALES son los COSTOS DE LA DISPOSICIN FINAL DE LAS AGUAS RESIDUALES RESIDUAL, LA ENERGA CONSUMIDOS, Y LOS PRODUCTOS QUMICOS INVOLUCRADOS.El proceso biolgico de biosorcin se ve favorecida por la abundancia de ciertas biomasas, generadas como un subproductoen los procesos de fermentacin industrial, y las algas, que se encuentra en grandes cantidades en los mares y lagos. Se considera un mtodo potencialmente viable tanto tcnica como econmicamente, debido a sus bajos costos de operacin, reduccion del volumen de las aguas residuales, y la eficiencia de descontaminacin de efluentes altamente diluidas. Adems, el metal puede ser recuperado del biosorbente y reutilizada. ESTAS VENTAJASHAN ESTIMULADO EL DESARROLLO Y AMPLIACIN DE LOSPROCESOS BIOSORCINMATERIALES Y MTODOSSe utilizo un residuo de algas marinas (Sargassum sp). PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA COSMETICA a las que se les hizo un tartamiento previo ; eliminacion de arenas con agua potable y otros solidos,Lavado con agua desionizada hasta clarificarla. Finalmente, se sec a 60 C durante 24 h y el material resultante se tamiza a un tamao de partcula entre 28 y 35 de malla.Las sales de cromo empleadas fueron CrK (SO4) 2.12 H2O y K2Cr2O7 (MERCK), para la preparacin de soluciones de cromo trivalente y hexavalente, respectivamente.se llevaron a cabo experimentos por lotes bajo las siguientesCondiciones: 0.2 g de Sargassum sp, 50 ml de solucin de cromoy una velocidad de agitacin de 200 rpm. El pH, la temperatura, y la concentracin inicial de cromo se muestra en la Tabla 1.

Se llevaron a cabo 16 experimentos ; ocho para el Cr3 + y ocho para Cr6 +. Todas las combinaciones posibles se establecieronde acuerdo con sus niveles altos y bajos, representados por 1 y -1, respectivamente.

RESULTADOS Y DISCUSINLa eficiencia de remocion () se define como:

donde C y Cf son, respectivamente, las concentraciones iniciales y finales de las especies de cromo.

Se determinaron Los principales efectos y las interacciones entre los factores utilizando el software STATISTICATME.el efecto de un factor se define como el cambio en respuesta producida por un cambio en el nivel del factor.Esta FRECUENCIA se denomina EFECTO PRINCIPAL porque se refiere alos principales factores de inters en el experimento los coeficientes de regresin, los errores estndar asociados y losefectos se muestran en la Tabla 3.Se puede concluir que, cuando el efecto de un factor es positivo la eficiencia de remocioncambia de un nivel bajo a alto .Por el contrario , si el efecto del factor es negativo , la eficiencia de remocion cambia de un nivel alto a bajo .

El modelo matemtico codificado empleando el diseo factorial 23 fue:

donde Ao representa la media mundial y Ai la regresin de los coeficientes.Sustituyendo los coeficientes Ai en la ecuacin. (2) por sus valoresde la Tabla 3 se tiene para cada especie:

Anlisis de la varianza ( ANOVA )Despus de estimar los efectos de los principales factores, y determinar factores significativos que afectan la eficiencia de remocion se realizo un analisis de varianza con la finalidad de encontrar p< 0.05Para Cr3 + , los efectos C , pH , y CpH representan altas probabilidades estadstica s. El nico efecto sin importancia es TCPH . Para Cr6 +, los efectos C , pH , TC y CpH representan altas probabilidades estadstica s . Pero dos efectos no fueron estadsticamentesignificativos : TPH y TCPH

Student t -testCon el fin de determinar si los efectos calculados fueron significativos, se utiliz la prueba t de Student.Se observ un nivel de confianza del 95 % y ochogrados de libertad , el valor total fue igual a 2,306 . Estas evaluaciones se ilustran por medio de diagramas de Pareto de las figuras . 1y 2 . La lnea vertical indica el mnimo estadstico significativo .Los valores del efecto para un nivel de confianza del 95 % se muestran en las columnas horizontales que son los valores de la prueba t de Student para cada efecto

Basado en la prueba F y la prueba t de Student, se descartan algunos efectos , debido a que no presentan ninguna significacin estadstica.Entonces los Modelos reducido resultantes pueden ser representados por:

El modelo final reducido sin el atpico para la eficiencia de la remocion de Cr3 + es:

ConclusionesEl mtodo experimental de diseo factorial es, sin duda, unbuena tcnica para el estudio de la influencia de las principales factores del proceso Para reducir significativamente el nmero de experimentos y generar asi una disminucion de costos en el presupuestoEl uso del diseo factorial permiti identifica los parmetros ms importantes para la biosorcin de Cr3 + y Cr6 + en condiciones experimentales . El efecto ms significativo para la absorcion de Cr3 + se atribuye a la interaccin entre el C y el pH. Los efectos aislados de C y el pH tambin tienen una influencia razonable en la eficiencia de remocion de Cr3 + Para Cr6 +, el ms efecto significativo fue atribuida a C. El efecto aislado del pH y la interaccin CpH tambin afecta a la eficiencia de remocin de Cr6 +.