Resumen

Más de diez mil diferentes tipos de pigmentos y colorantes sintéticos son usados en diferentes industrias como la textil, papelera, cosmética y farmacéutica, entre otras. Muchas actividades industriales liberan grandes cantidades de efluentes, contaminadas con colorantes, al ambiente La principal fuente emisora de colorantes es la industria textil. El daño ecológico que causan no es considerado por los industriales de este ramo. En el presente trabajo de investigación se muestra la propiedad adsorbente que tiene la lechuga (Lactusa sativa) para los colorantes textiles azul, morado y negro considerando como variables el tiempo de contacto entre el adsorbente y el colorante, la velocidad de agitación y el pH. Se encontró que los tres colorantes se adsorben prácticamente al contacto con la lechuga la cual fue tratada previamente. También se elaboraron pastillas de lechuga que pueden utilizarse en las casas de los usuarios de los colorantes comerciales para adsorber el colorante sobrante y de esta manera evitar que el colorante vaya a la red municipal.

Palabras clave: Lechuga, colorante azul, colorante morado, colorante negro, adsorción

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Mucha gente lava la ropa de mezclilla y los colorantes que tienen estos son tóxicos y van a afectar la fauna y la flora del ambiente. Las plantas tratadoras de agua no eliminan esos colorantes y por tanto proponemos un método eficaz y amigable con el ambiente para adsorber estos colorantes. Utilizando la lechuga como material adsorbente.

Antecedentes

En los últimos años se ha prestado atención a los contaminantes emergentes y a colorantes éstos últimos provenientes de la industria textil y química, las investigaciones que se han realizado al respecto son varias como  la  Eliminación y recuperación de verde de malaquita de aguas residuales utilizando un material de desecho agrícola, la  soya desaceitada realizada por Alok  Mital y colaboradores (1) en el cual considera  factores como pH, la concentración de adsorbato, el tamaño del tamiz, la dosis del adsorbente, el tiempo de contacto, la temperatura, etc. También se realizaron experimentos para la recuperación del colorante cargado a través de la regeneración química de la columna gastada y también se calculó una estimación del coste operativo. El mismo Alok Mittal realizó otro estudio titulado Cinética de adsorción de la eliminación de un tinte tóxico, Verde Malaquita, de aguas residuales mediante el uso de plumas de gallina. (2) El papel incluye la utilización meticulosa de plumas de gallina como adsorbente potencial para eliminar un colorante de trifenilmetano peligroso, Verde Malaquita de aguas residuales. Los estudios de adsorción se realizaron a 30, 40 y 50 ° C y se midieron los efectos del pH, temperatura, cantidad de adsorbente, tiempo de contacto, concentración de adsorbato, etc. en la adsorción. Se encontró que la adsorción funcionaba a través de un proceso de difusión de película y partícula en los intervalos de concentración superior e inferior, respectivamente.

Mi-Hwa Baek en 2010 realizó un estudio titulado Eliminación del Verde Malaquita de en  solución acuosa usando grano de café desgrasado.

Este estudio informa sobre la viabilidad de emplear granos de café desgrasado (DCB) como adsorbente para eliminación de Verde de Malaquita  en tintorería de aguas residuales. El valor de yodo (IV), la superficie especıfica (SSA) y porosidad de los granos de café crudo (RCB) utilizados en el estudio aumentó después del proceso de desengrasado, resultando en un aumento significativo en la adsorción de verde de malaquita  (VG) en granos de café desgrasados (GCD). Empleando una configuración experimental por lotes, Las condiciones óptimas para la eliminación completa del color y la adsorción de VM por GCD se estudió considerando parámetros tales como el efecto del proceso de desengrasado, la dosificación del adsorbente, la concentración inicial del colorante, la reacción temperatura y pH. La cantidad adsorbida de VG por GCD aumentó con el aumento de la dosis de DCB y la dosis inicial.

Concentración de VM. La velocidad de la reacción de adsorción siguió a la cinética de pseudo-segundo orden con la isoterma de sorción bien ajustada a los modelos de isoterma de Freundlich y Langmuir. Termodinámica Estudios revelaron que los procesos de adsorción son espontáneos y endotérmicos por naturaleza. GCD Tiene potenciales para su aplicación como adsorbente para la eliminación de VM de las aguas residuales del proceso de teñido.

Finalmente B.H. Hameed en 2008 realizo estudios cinéticos y de equilibrio de la adsorción de verde de malaquita en la paja de arroz derivada de carbón

En este trabajo, la viabilidad potencial de carbón derivado de paja de arroz (RSC) para la eliminación de C.I. Se investigó  (verde de malaquita (MG)), un colorante catiónico de solución acuosa. Los parámetros isotérmicos se estimaron mediante análisis de regresión no lineal. El proceso de equilibrio fue descrito bien por el modelo de isoterma de Langmuir. Se encontró que la capacidad máxima de sorción de RSC era de 148,74 mg / L a 30ºC. La cinética de la sorción de MG en RSC siguió el modelo de pseudo-primer orden de Lagergren y la tasa global de captación de colorante se comprobó que era controlada por transferencia de masa externa al comienzo de la adsorción, mientras que la difusión intrapartida controlaba la tasa global de adsorción en un posterior escenario. Los resultados indicaron que RSC era un adsorbente atractivo para eliminar el colorante básico de soluciones acuosas

Objetivo

Objetivo general: utilizar la lechuga como material adsorbente de colorantes textiles.

Justificación

La utilización de la lechuga como material adsorbente de colorantes podría ser una forma de contrarrestar estos problemas, por lo cual buscaremos las condiciones óptimas para que la adsorción de colorantes sea en un porcentaje alto.

Hipótesis

Si encontramos la condiciones adecuadas de adsorción de la lechuga para el colorante azul, morado y negro en solución acuosa como tamaño de partícula, tiempo de contacto, cantidad de absorbentes (lechuga), entonces será posible utilizar lechuga como material adsorbente y eficaz de bajo costo.

Método (materiales y procedimiento)

1.Recolección de lechuga
2.Secar en estufa a 75ºC
3. preparación de solución madre de .5 gr
4. preparar muestras de 100 mL a partir de a solución madre
5. pesar 2 gr de lechuga seca
6. añadir los 2 gr de lechuga seca a una muestra de 100 ml
7. agitar la nueva muestra a 300 revoluciones
8. filtrar contenido
9. Analizar contenido en un equipo u.v visible

Galería Método

Resultados

colorante azul

                                                                                                            colorante morado

colorante negro

Galería Resultados

Discusión

Los resultados obtenidos nos muestran que la lechuga  seca, molida y tamizada tiene la capacidad de adsorber a  los colorantes azul, morado y negro, ya que observamos en la tabla 1 que el color azul se adsorbe el 90.73% en 3 minutos y a los 15 minutos se a adsorbió el  95.82%.

En la tabla 2 podemos observar que el colorante morado se adsorbe mucho mejor que el colorante azul, pues a los 3 minutos se adsorbe el 99.97 % y durante los intervalos de tiempo se adsorbe no menos del 99 %, lo cual indica que este colorante se adsorbe muy bien desde un inicio a los 3 minutos y a las 15 minutos se ha adsorbido el 99.47 %.

En la tabla tres se observa que el colorante negro a los 3 minutos ha absorbido el 97.52% de adsorción y a los 15 minutos ha adsorbido el 75.3 % , a lo largo del tiempo de adsorción se observa un comportamiento errático de adsorción de este colorante posiblemente haya un proceso de adsorción y desorción del mismo.

Conclusiones

Con base a los resultados y objetivos plateados se concluye lo siguiente:

La lechuga (Lactua sativa) si adsorbe a los colorantes .

La adsorción de colorantes está en función del tiempo de contacto de la lechuga (lactua sativa) y con los colorantes. A mayor tiempo de contacto mayor adsorción.

El mayor porcentaje de adsorción fue 95.82% en el colorante azul, 99.47% en el colorante morado y 75.3 % para el colorante negro.

Bibliografía

1.- Separation and Purification Technology, Volume 43, Issue 2, May 2005, Pages 125-133 Alok Mittal, Lisha Krishnan, V.K. Gupta
2.- Cinética de adsorción de la eliminación de un tinte tóxico, Verde Malaquita, de aguas residuales mediante el uso de plumas de gallina.
Journal of Hazardous Materials, Volume 133, Issues 1–3, 20 May 2006, Pages 196-202
Alok Mittal

3.- Eliminación del Verde Malaquita de la solución acuosa usando grano de café desgrasado. Journal of Hazardous Materials, Volume 176, Issues 1–3, 15 April 2010, Pages 820-828. Mi-Hwa Baek, Christianah Olakitan Ijagbemi, Se-Jin O, Dong-Su Kim

Summary

More than ten thousand different types of pigments and synthetic dyes are used in different industries such as textiles, paper, cosmetics and pharmaceutical, among others. Many industrial activities release large amounts of effluents, contaminated with dyes, to the environment. The main source of dyes is the textile industry. The ecological damage they cause is not considered by industrialists in this field. The adsorbent property of lettuce (Lactusa sativa) is shown for blue, purple and black textile dyes considering the contact time between the adsorbent and the dye, the agitation rate and the pH as the variables. It was found that the three dyes are adsorbed practically on contact with the lettuce which was previously treated. Also lettuce tablets that can be used in the homes of the users of the commercial dyes to adsorb the surplus dye and in this way to avoid that the dye goes to the municipal network.

Keywords: Lettuce, blue dye, purple dye, black dye, adsorption

Research Question

Problem approach

Many people wash the denim clothing and the dyes they have are toxic and will affect the fauna and flora of the environment. Water treatment plants do not remove these dyes and therefore we propose an efficient and environment friendly method to adsorb these dyes. Using lettuce as adsorbent material.

Background

In recent years, attention has been paid to emerging pollutants and dyes from the textile and chemical industry. Research has been carried out in this regard, such as the elimination and recovery of malachite green from wastewater using a material of (1) in which it considers factors such as pH, adsorbate concentration, sieve size, adsorbent dose, contact time, temperature, and so on. Experiments were also conducted to recover the charged dye through the chemical regeneration of the spent column and an estimate of the operating cost was also calculated. Alok Mittal himself carried out another study titled Kinetics of adsorption of the elimination of a toxic dye, Malachite Green, of waste water through the use of chicken feathers. (2) The paper includes the meticulous use of chicken feathers as a potential adsorbent to remove a dangerous triphenylmethane dye, Malachite Green from wastewater. The adsorption studies were performed at 30, 40 and 50 ° C and the effects of pH, temperature, amount of adsorbent, time of contact, concentration of adsorbate, etc. were measured. in the adsorption. Adsorption was found to work through a diffusion process of film and particle in the upper and lower concentration ranges, respectively.

Mi-Hwa Baek conducted a study titled Elimination of Malachite Green in aqueous solution using defatted coffee bean.

This study reports on the feasibility of using defatted coffee grains (DCB) as an adsorbent for the removal of Malachite Green in wastewater dyeing. The iodine value (IV), specific surface area (SSA) and porosity of the raw coffee beans (RCB) used in the study increased after the degreasing process, resulting in a significant increase in malachite green adsorption (VG ) in defatted coffee beans (GCD). Using a batch experimental setup, optimum conditions for complete color removal and adsorption of VM by GCD were studied by considering parameters such as the effect of the degreasing process, the adsorbent dosage, the initial concentration of the dye, the temperature reaction and pH. The adsorbed amount of VG per GCD increased with increasing dose of DCB and the initial dose.

Concentration of VM. The rate of the adsorption reaction followed the pseudo-second order kinetics with the sorption isotherm well adjusted to the Freundlich and Langmuir isotherm models. Thermodynamics Studies revealed that the adsorption processes are spontaneous and endothermic in nature. GCD Has potential for its application as an adsorbent for the removal of VM from the wastewater of the dyeing process.

Finally B.H. Hameed in 2008 performed kinetic and equilibrium studies of malachite green adsorption on coal-derived rice straw

In this work, the potential viability of coal derived from rice straw (CSR) for the removal of C.I. It was investigated (malachite green (MG)), a cationic dye of aqueous solution. The isothermal parameters were estimated by nonlinear regression analysis. The equilibrium process was well described by the Langmuir isotherm model. The maximum sorption capacity of RSC was found to be 148.74 mg / L at 30 ° C. The kinetics of sorption of MG in RSC followed the pseudo-first order Lagergren model and the overall rate of dye uptake was found to be controlled by external mass transfer at the start of adsorption, whereas intrapartide diffusion controlled the rate of adsorption in a later scenario. The results indicated that RSC was an attractive adsorbent to remove the basic dye from aqueous solutions

Objective

General objective: to use lettuce as an adsorbent material for textile dyes.

Justification

The use of lettuce as a dye adsorbent material could be a way to counteract these problems, which is why we will seek optimal conditions for adsorption of dyes to a high percentage.

Hypothesis

If we find the appropriate adsorption conditions for lettuce for blue, purple and black dye in aqueous solution such as particle size, contact time, amount of absorbents (lettuce), then it will be possible to use lettuce as a low cost and efficient adsorbent material .

Method (materials and procedure)

1.Recolation of lettuce
2. Stove in stove at 75ºC
3. preparation of stock solution of .5 gr
4. prepare 100 mL samples from a stock solution
5. weigh 2 gr of dried lettuce
6. add the 2 gr of dried lettuce to a 100 ml sample
7. shake the new sample at 300 revolutions
8. filter content
9. Analyze content on a visible u.v computer

Method Gallery

Results

colorant purple

colorant blue

colorant black

Results Gallery

Discussion

The results obtained show that dry, ground and sieved lettuce has the ability to adsorb the dyes blue, purple and black, as we observed in Table 1 that the blue color is adsorbed 90.73% in 3 minutes and at 15 minutes 95.82% was adsorbed.

In Table 2 we can observe that the purple dye is much better adsorbed than the blue dye, since 99.97% is adsorbed at 3 minutes and adsorbed at not less than 99% during the time intervals, indicating that this dye is adsorb very well from the beginning at 3 minutes and at 15 minutes 99.47% adsorbed.

In Table 3 it is observed that the black dye at 3 minutes absorbed 97.52% of adsorption and at 15 minutes it had adsorbed 75.3%, during the adsorption time an erratic behavior of adsorption of this dye possibly is observed a process of adsorption and desorption thereof.

Conclusions

Based on the results and silver targets the following is concluded:

Lettuce (Lactua sativa) if it adsorbs the dyes.

The adsorption of dyes is a function of the contact time of lettuce (lactua sativa) and dyes. The longer the contact time the greater the adsorption.

The highest percentage of adsorption was 95.82% in the blue dye, 99.47% in the purple dye and 75.3% in the black dye.

Bibliography

1.- Separation and Purification Technology, Volume 43, Issue 2, May 2005, Pages 125-133 Alok Mittal, Lisha Krishnan, V.K. Gupta
2.- Cinética de adsorción de la eliminación de un tinte tóxico, Verde Malaquita, de aguas residuales mediante el uso de plumas de gallina.
Journal of Hazardous Materials, Volume 133, Issues 1–3, 20 May 2006, Pages 196-202
Alok Mittal

3.- Eliminación del Verde Malaquita de la solución acuosa usando grano de café desgrasado. Journal of Hazardous Materials, Volume 176, Issues 1–3, 15 April 2010, Pages 820-828. Mi-Hwa Baek, Christianah Olakitan Ijagbemi, Se-Jin O, Dong-Su Kim