APLICACIÓN DE LA LEVADURA DE PAN PARA LA BIOSORCIÓN DE AZUL DE METILENO; EFECTO DE LA TEMPERATURA, ph Y CONCENTRACIÓN DE BIOMASA.

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2 APLICACIÓN DE LA LEVADURA DE PAN PARA LA BIOSORCIÓN DE AZUL DE METILENO; EFECTO DE LA TEMPERATURA, ph Y CONCENTRACIÓN DE BIOMASA. Reynaldo Cobos García 1, Ma Teresa Garza González 1, Ma. Elena Rodríguez Cantú 1, Rosa del Carmen Miranda Guardiola 2, Ma. Elena Cantú Cárdenas 1, * Daniel Puentes Camacho 1 Laboratorio de Biotecnología 1, Laboratorio de Ingeniería Química 2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, (México). tgarza@fcq.uanl.mx INTRODUCCIÓN Grandes cantidades de colorantes son producidas anualmente y aplicados a la industria textil, cosméticos, papel, curtido, farmacéutica, alimentos y otras. Métodos físicos y químicos incluyendo: coagulación, floculación, precipitación, filtración, adsorción, degradación química, ozonización y oxidación han sido usados para el tratamiento de efluentes que contienen colorantes. 1 Se han presentado alternativas de adsorbentes tales como carbón activado y sílica gel que han sido probados y usados para la remoción de colorantes y el tratamiento de efluentes textiles, pero presentan el inconveniente de su alto costo. 2 Algunos tipos de biomasa microbiana han mostrado tener capacidad para eliminar contaminantes de medios acuosos. En la literatura se mencionan diferentes tipos de levaduras utilizadas para la remoción de colorantes, entre las que se encuentran preferentemente especies del género Candida, Kluyveromyces Schizosaccharomyces 3 y Saccharomyces 4, El proceso de biosorción es afectado por diferentes factores ambientales. En este trabajo se estudia el efecto del ph, temperatura y concentración de biomasa sobre la remoción de azul de metileno utilizando biomasa de Saccharomyces cerevisiae. PARTE EXPERIMENTAL Los parámetros estudiados fueron ph (, 7 y ), Temperatura (2, 3 y C) y concentración de biomasa (2, 3 y 4 gl-1). 2

3 Se pusieron en contacto ml de AM a una concentración de ppm a diferentes ph con la levadura de pan (2, 3 y 4 g/l). Los tubos se mantuvieron en agitación a 1 rpm durante 2 h y se corrieron experimentos a las temperaturas de 2 º C, 3 º C y º C. Se separó la biomasa de la disolución de AM y el decantado fue analizado por Espectrofotometría UV VIS, a una longitud de onda 62 nm. Con los resultados obtenidos se calculó la capacidad de biosorción y la eficiencia de la remoción (% de remoción). Se realizaron tres réplicas de cada experimento y se efectuó un análisis de varianza ANOVA. La eficiencia (%) y la capacidad de remoción (q= mg g -1 ) fueron calculados por las ecuaciones (1) y (2) respectivamente: C C = C f Eq. (1) V Co C f q = ( ) Eq. (2) m Donde C y C f (mg L -1 ) representan las concentraciones inicial y final de Azul de Metileno, V el volumen de la solución (L), y m el peso del sorbente (g). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los resultados muestran que todas las variables afectan la capacidad y eficiencia de remoción de AM. Al aumentar la temperatura, ph y concentración de la levadura los porcentajes de remoción disminuyen. La más alta capacidad de biosorción fue de 21 mg/g con una eficiencia de remoción de 8.2 % y a una concentración inicial del colorante.de mgl -1, cuando se experimentó con una concentración de biomasa de 2 g/l a una temperatura de 2 º C y a un ph de. Efecto del ph sobre la biosorción de Azul de Metileno En la figura 1 se muestra el efecto del ph sobre la remoción de Azul de Metileno. Se aprecia que la capacidad de sorción q (mg/g), a un ph de es de 21. mg/g (8% de remoción) y para el ph neutro se obtuvo mg/g (8. % de remoción), el valor de q disminuyó en 1.27 mg/g (4.9% de remoción). Se observó un cambio más notorio cuando se 3

4 hizo el ensayo a un ph de, obteniendo la capacidad de sorción más baja de mg/g (66% de remoción), cayendo el porcentaje de remoción en un 19% con respecto a la prueba a ph. Runping H. y col. 6 estudiaron el efecto del ph en la adsorción del AM usando 2 g de biomasa de hojas Phoenix. Utilizaron ml de AM a una concentración de 13 ppm y la capacidad máxima de adsorción obtenida fue de mg/g, a ph 4.. q (mg/g) 2 1 q (mg/g) 7 ph Figura 1. Efecto del ph sobre la remoción de AM utilizando 2g/l de levadura de temperatura de 2 C. Efecto de la temperatura sobre la biosorción de Azul de Metileno En la figura 2 se observa que a una temperatura de 2 ºC la capacidad de sorción fue de 21 mg/g (8% de remoción), teniendo un descenso a mg/g (6.7% de remoción) con 3 ºC, sin embargo el cambio que se presentó de 3 a ºC fue de a 16.7 mg/g. (66.93% de remoción)

5 q (mg/g) 2 1 q 2 3 Temperatura ºC Figura 2. Efecto de la temperatura sobre la remoción de azul de metileno utilizando de 2g/l de levadura de panadería a ph. Mahmoud A. K. y col. 7 probaron la bioadsorción del colorante synazol por Aspergillus niger a diferentes temperaturas. El mejor porcentaje fue de 44% a 3 º C y a 4 º C bajo a 14%. Efecto de la concentración de biomasa sobre la biosorción de Azul de Metileno En la figura 3 se observa que la capacidad de sorción aumentó al disminuir la concentración de biomasa de 3 a 2 g/l. con valores de q de 12.6 mg/g (73% de remoción) y 21. mg/g (8% de remoción) respectivamente, cuando la concentración de biomasa se elevó a 4 g/l, resultó en un valor de q de 8.73 (7.33 % de remoción). Kumar K. V. y Porkodi K. 8 usaron concentraciones de.1 g y.8 g de Pasparum notatum, para remover AM y a un ph de 8. La adsorción del colorante disminuyo de 33.6 mg/g a mg/g al aumentar la concentración de la biomasa.

6 q (mg/g) 2 1 q (mg/g) % Remocion Biomasa (g/l) Figura 3. Efecto de la concentración de biomasa sobre la remoción de azul de metileno utilizando de levadura de panadería a ph y temperatura de 2 º C. CONCLUSIONES Se comprobó la eficiencia de la biomasa de, Saccharomyces cerevisiae, para remover el colorante AM. Las condiciones que favorecieron la remoción de AM fueron: ph, temperatura de 2 ºC y una concentración de biomasa de 2 g/l. La concentración de biomasa fue la variable de mayor efecto en la eficiencia y capacidad de remoción del AM. REFERENCIAS 1. Albanis, T.A., Hela, D.G., Sakelarides, T.M. Danis, T. G. Removal of dyes from aqueous solutions by adsorption on mixtures of fly ash and soil and batch and column techniques. J. Global Nest 2(3), Aksu, Z., Dönmez, G. A comparative study on the biosorption characteristics of some yeast for Remazol Blue reactive dye. Chemosphere. : Crini, G. Non conventional low cost adsorbents for dye removal: a review. Bioresource Technology. 97: Banks, C.J., Parkinson, M.E. The mechanism and application of fungal biosorption to color removal from raw water. J. Chem. Technol. Biotechnol, 4, Bhattacharyya, K.G., Sharma. A. Kinetics and thermodynamics of methylene blue adsorption on Neem (Azadirachta indica) leaf powder. Dyes and Pigments 6, Runping, H., Weihua, Z., Weihony, Y. Biosorption of methylene blue from aqueous solution by fallen phoenix tree s leaves. J. of Hazardous Materials. 141: Mahmoud, A.K. Biosorption of reactive dye from textile wastewater by nonviable biomass of Aspegillus niger and Spirogyra sp. Bioresourse Technology. 99: Kumar, K.V., Porkodi, K. Batch adsorbed for different solution volume/adsorbent mass ratio using the experimental equilibrium data with fixed solution volume/adsorbent mass ratio of malaquite green onto orange peel. Dyes Pigments 74: