Potencial uso del biocarbón de Cascarilla de Arroz (Oryza sativa), como adsorbente para la remoción de Tetraciclina en sistemas acuosos contaminados

Abstract

La tetraciclina (TC) un contaminante emergente común representa una amenaza significativa para la salud humana y animal. La presente investigación evaluó el biocarbón (BC) derivado de la cascarilla de arroz como adsorbente alternativo para su remoción en sistemas acuosos contaminados. Se pirolizaron muestras de BC500, 625 y 750 oC. La muestra BC-750 exhibió eficiencias de remoción mayores en condiciones experimentales (92.91-97.83%) y un máximo optimizado de 99.51% según el análisis S/N. El BC pirolizado a 750 oC reveló su eficacia en la adsorción debido a su alta área superficial (231.04 m2

/g) y su volumen de poro (0.12 m3

/g), factores clave en la capacidad de adsorción. La dosis óptima de adsorbente fue de 20g/L para una concentración de 50 mg/L de TC, siendo el factor más importante en la variabilidad del proceso (p <0.05). La reacción encontró el equilibrio a las 8 h con una capacidad máxima de adsorción de 2.5 mg/g, mientras que el tiempo óptimo fue de 4 h según el análisis S/N. La reacción se vio identificada con el modelo cinético de pseudo segundo orden y el modelo isotermo de Langmiur, indicando que la interacción entre el BC y la TC se ve identifica por reacciones químicas

predominantes en monocapa sobre superficies homogéneas. Estos resultados dan a conocer al BC- 750 derivado de cascarilla de arroz como un adsorbente prometedor para la remoción de TC,

combinando su alta eficiencia en un proceso de bajo costo y fácil acceso, siendo una solución viable y sostenible para el tratamiento de aguas contaminadas.

Tetracycline (TC), a common emerging contaminant, represents a significant threat to human and animal health. The present investigation evaluated biochar (BC) derived from rice husk as an alternative adsorbent for its removal in contaminated aqueous systems. Samples of BC500, 625 and 750 °C were pyrolyzed. Sample BC-750 exhibited higher removal efficiencies under experimental conditions (92.91-97.83%) and an optimized maximum of 99.51% according to S/N analysis. BC pyrolyzed at 750 °C revealed its efficiency in adsorption due to its high surface area (231.04 m2

/g) and pore volume (0.12 m3

/g), key factors in the adsorption capacity. The optimal dose of adsorbent was 20g/L for a concentration of 50 mg/L of TC, being the most important factor in the variability of the process (p <0.05). The reaction found equilibrium at 8 h with a maximum adsorption capacity of 2.5 mg/g, while the optimal time was 4 h according to the S/N analysis. The reaction was identified with the pseudo-second-order kinetic model and the Langmiur isothermal model, indicating that the interaction between BC and TC is identified by predominant chemical reactions in monolayer on homogeneous surfaces. These results reveal BC-750 derived from rice husk as a promising adsorbent for the removal of TC, combining its high efficiency in a low-cost and easy-access process, being a viable and sustainable solution for the treatment of contaminated water.