Las dos valencias más comunes para el cromo en soluciones acuosas son 3 + y + 6 [2]. Cromo hexavalente soluble en agua es extremadamente irritante y tóxico para los tejidos del cuerpo humano [3]. Cuando las aguas residuales de bronceado está dispuesta sin tratamiento, la infiltración de residuos líquidos en los recursos de agua subterránea puede causar grandes problemas de contaminación debido a Cr (III) se oxida a Cr (VI), y por lo tanto, crear altos riesgos para el medio ambiente y las personas. Sobre esta base, se consideró valioso y esencial para monitorear y controlar el contenido de cromo en el curtido de las aguas residuales. La toxicidad, la movilidad y la biodisponibilidad de Cr, un metal industrial versátil y un contaminante, depende de su forma química, a saber: el Cr (III) y Cr (VI). Se puede entrar en los seres humanos a través de las plantas que crecen en suelos contaminados o regada por el agua contaminada. La forma química en la que el Cr (III) es transportado por la savia del xilema se investigó [4].

Los métodos de tratamiento para las aguas residuales de cromo pueden ser realizadas por diversos procesos tales como intercambio de iones [6, 7], la extracción de [8, 9] y la adsorción [10-14]. El proceso de precipitación es la más común porque se precipita hidróxido de cromo seguido de la recuperación de cromo en ácido sulfúrico.

El cromo de aguas residuales de curtiembres en Palestina se vuelca en los valles y en los sistemas de alcantarillado. Por lo tanto, era importante encontrar una técnica sencilla y útil para monitorear el desempeño de los procesos de reciclaje de cromo y con fines de control de calidad para la reutilización del cromo en el proceso de curtido. Hubo gran interés para demostrar espectrofotometría UV / VIS para este propósito, y para investigar el efecto de varios parámetros del proceso en la eficiencia de recuperación de cromo.

Las personas están expuestas a los iones de cromo de curtido de aguas residuales. El problema es. que los iones de Cr son extremadamente tóxicos y pueden causar dermatitis de contacto alérgica en la piel y también pueden ser un disparador para muchas enfermedades. Enormes cantidades de iones de cromo son liberados por las aguas residuales a los ríos después de los procesos de cromo-bronceado. La presencia de cromo no sólo es un problema para la salud humana, sino también para el medio ambiente. Por esta razón, es extremadamente importante para controlar la presencia de cromo. Este estudio tiene como objetivo presentar un método analítico apropiado para el seguimiento de iones Cr resultantes de bronceado. Este trabajo tuvo como objetivo investigar y confirmar la validez de espectrofotometría UV / VIS, como un método analítico sencillo y asequible, para evaluar e investigar el desempeño de tratamiento de aguas residuales de tenería. Si bien es de poca novedad, ya que hay muchos métodos en la literatura con mayor rendimiento, es un interesante estudio y el método puede ser adecuado para un fácil monitoreo de las aguas residuales. Se determinó la estabilidad de Cr espectros y las posibles contribuciones de los diversos residuos y posibles contaminantes en las aguas residuales de curtiduría espectros (III).

El análisis UV / vis espectrofotométrico se llevó a cabo utilizando el dispositivo de espectrofotómetro de UV / vis (CECIL , CE 2021, 2000 SERIE, Cambridge, Inglaterra), utilizando el tipo de célula T (semi-micro con un volumen de 1000μL, y una longitud de trayectoria de 10 mm).

En algunos experimentos en los que el tiempo era un parámetro, se prepararon soluciones frescas y se mantuvieron de pie durante un rato antes de su análisis. Los gráficos de espectros se obtuvieron con un espectrofotómetro computarizado automáticamente, y se confirmaron experimentalmente para ser repetible y reproducible. Cabe señalar que el uso del método de longitud de onda única, los efectos interferenciales de los grados de suspensión y absorbencias de fondo en los espectros de absorbancia no se pueden eliminar. Desafortunadamente estos factores interferenciales están obligados a afectar los resultados. Sin embargo, hemos tratado de minimizar este efecto por filtración y sedimentación de aguas residuales.

Los espectros de soluciones de cloruro de cromo, chromitan B y curtiduría aguas residuales fueron similares (véase la Figura 1), y cada espectro mostró dos picos en el intervalo de 390-650 nm. Por otra parte, la medida de los espectros de dos soluciones de chromitan comercial B preparada a partir de polvos obtenidos a partir de dos fábricas locales diferentes con el mismo contenido de chromitan B (0.015g/ml), y se analizaron por dos personas eran casi idénticos y confirmando de este modo la reproducibilidad de los resultados .

La aparición de estos picos en la región visible es debido a la transición de ligando campo. Las pequeñas variaciones en las longitudes de onda se atribuyen al hecho de que el Cr (III) se hace reaccionar con diferentes ligandos en cada compuesto. La distancia entre los dos picos (λmax2-λmax1) fue casi constante de soluciones de chromitan B y aguas residuales, haciendo hincapié en que el cambio en el espectro era debido a la presencia de diferentes ligandos. En el caso de las aguas residuales, los ligandos orgánicos se generan a partir de procesamiento de pieles en soluciones de cromo. Los espectros proporcionado estimación cuantitativa del contenido de cromo. Se observó la dependencia lineal de los espectros de chromitan B de la concentración (Figura 2). La absorbancia fue proporcional a la concentración de cromo. La absorbancia a cada pico se registró como función de la concentración y a continuación, montado en línea recta. Los parámetros de ajuste proporcionan un valor de regresión (r2) de 0,9994 para los datos en λmax1 y 0,9996 en λmax2, con (SD) de 0,43 para los datos en λmax1 y 0,48 para los datos en λmax2. Este énfasis de la validez del método para cuantificar el rendimiento de los procesos de tratamiento que implican diversas concentraciones de cromo

Los espectros medidos para las soluciones de cromo frescas eran dependientes de tiempo que indica la inestabilidad solución (Figura 3); para las aguas residuales (triángulo), solución de cloruro de cromo (cuadrado), solución de chromitan B (diamante). Las soluciones de bronceado preparados eran idénticos a los utilizados en la figura 1. Las parcelas se comparan con el valor reportado de Cr (III) como aqua de iones. Los espectros de las soluciones preparadas (chromitan B y cloruro de cromo) mostró clara dependencia de tiempo que la longitud de onda disminuye para ambos picos. El cambio pico en soluciones de cloruro de cromo fue más pronunciada, ya que estaban asociados con isómeros estructurales [20]. El complejo de ión hexaaqua, [Cr (H2O) 6] 3 +, con una forma octaédrica regular, por lo general se produce en solución acuosa y en numerosas sales tales como el hidrato violeta [Cr (H2O) 6] Cl3. El cloruro tiene dos isómeros: la forma habitual color verde oscuro trans-[CrCl2 (H2O) 4] Cl.2H2O y verde pálido [CrCl (H2O) 5] Cl2.H2O. La dependencia con el tiempo se atribuye a la transformación entre los isómeros. Por otro lado, los

espectros de las aguas residuales no mostró dependencia obvio en tiempo ya que las muestras se obtuvieron de la fábrica y se almacenan. El cambio del máximo de chromitan B puede ser atribuida a la oxidación de ligandos asociados con el cromo, sin embargo, todas las soluciones estabilizan después de 4 días.

El agente de curtido, Chromitan B, son los principales contenidos en curtiduría de aguas residuales. Por lo tanto, se esperaba que tanto chromitan B y aguas residuales se caracterizan con los mismos valores finales de longitudes de onda para los dos picos después de tiempos suficientes, pero los gráficos muestran una diferencia de 10 nm, que se atribuye a la presencia de otros contaminantes en el agua que conduce a la unión de ligandos al cromo ion complejo. Las posibles contribuciones de diversos productos químicos y los residuos se investigaron experimentalmente.

Teóricamente, los posibles contaminantes en las aguas residuales curtiduría incluyen productos químicos residuales de etapas de procesamiento anteriores, tales como cal, ácido sulfúrico, orgánicos disueltos, los residuos de ácidos de los cueros, y sales del agua del grifo (que se utiliza en la industria). El efecto de la presencia de cada uno de los posibles contaminantes químicos se investigó mediante la adición de una cantidad representativa del contaminante a una solución conocida de chromitan B (como un agente de curtido puro) (Figura 4). En esta figura, las curvas delgadas son para soluciones de chromitan B (que contiene todos 0,015 g / ml) con diferentes contenidos de sal, delgada curva de trazos es para chromitan B disuelto en agua del grifo, curva fina-punteada es para chromitan B disuelto en agua desionizada agua, la curva fina-sólido es para chromitan B disuelto en agua desionizada con la adición de la cantidad concentrada de sal de NaCl. Mientras que las curvas gruesas comparar espectros con y sin la adición de cal registrada después de 24 horas de preparación de la solución, donde la curva de espesor-sólido se disolvió de 0,015 g / ml de chromitan B en agua desionizada, y la curva gruesa de trazos es de 0,015 g / ml de chromitan B se disolvió en agua desionizada con la adición de 0,01 g de CaO a 10 ml de 0,015 g / ml de solución B chromitan. chromium(3+) trisulfate

La similitud en los espectros de chromitan B preparada en agua desionizada con chromitan B disuelto en agua del grifo, chromitan B disuelto en agua desionizada con la adición de NaCl, y chromitan B disuelto en agua desionizada con ácido sulfúrico indica que no hay efecto de las sales. Por otra parte, la cal añadida a la solución de chromitan B disuelto en agua desionizada mostró una clara disminución en la absorbancia debido a la precipitación de hidróxido de cromo en la solución alcalina resultante. Por lo tanto, la cal se utiliza en el tratamiento de aguas residuales de curtiduría como un agente precipitante. Estos resultados sugieren que no hay ningún efecto de cal en λmax y este método es válido para la cuantificación de contenido de cromo en el tratamiento de aguas residuales, mientras que no se produjeron variaciones cualitativas en las características de los espectros.

El efecto de la presencia de varios tipos de aminoácidos en soluciones de chromitan B o cloruro de cromo se investigaron experimentalmente mediante la adición de alanina, glicina, arginina, y albúmina de polipéptido. El aminoácido causó un cambio en los espectros (Figura 1) que se

atribuye a la disolución de aminoácidos a partir de pieles durante el proceso de curtido (en curtiduría de aguas residuales). La Figura 5 muestra las longitudes de onda obtenidos (λmax1 y λmax2) como una función de la concentración de aminoácidos para la solución chromitan B. En esa figura 162 fue añadido a λmax2 con el fin de representar a ambas longitudes de onda dentro de la misma escala. Obviamente, a medida que aumentaba la concentración de aminoácidos en soluciones de chromitan B, la longitud de onda (en cada pico) disminuyó, y se convirtió en más cerca de los de aguas residuales. El efecto de la alanina se comporta como un mono o ligando bidentado que fue más pronunciado en el segundo pico. Se puede decir que los cambios significativos en los picos en los espectros de las aguas residuales y soluciones de agentes de curtido se atribuye a la reacción de cromo ion complejo con ligandos orgánicos a partir de pieles tales como aminoácidos presentes en las aguas residuales, mientras que otras posibles contaminaciones químicas proporcionan ningún efecto en las posiciones de estos picos.

Curtido varios tipos de pieles (por ejemplo, vaca, oveja, camello, etc) daría lugar a la disolución de diversos tipos de aminoácidos en las aguas residuales, ya que la estructura de sus pieles será diferente. Además, las variaciones en el procesamiento de los mismos práctica cueros y recolección de aguas residuales pueden afectar el nivel de aminoácidos disueltos en residuos. Sin embargo, las muestras se obtuvieron de las fábricas locales que procesan cueros de vaca. Así, los diferentes lotes de las aguas residuales recolectadas en diferentes momentos dan los mismos resultados.

Aplicación Método de Tratamiento de Aguas Residuales tenería

La técnica espectrofotométrica se aplicó a muestras de agua residual real obtenida de una instalación de regeneración local de precipitación-recientemente establecido para un grupo de fábricas de fabricación de cuero en Palestina. La precipitación se lleva a cabo mediante la adición de 2,2 a 3 kg de óxido de magnesio (MgO) a 1,0 m3 de agua residual, seguido por la recuperación de cromo a través de la adición de 70-80 l de ácido sulfúrico (H2SO4) a 1,0 m3 de precipitados recuperados. La Figura 6 compara los espectros obtenidos para diversas corrientes de proceso después de la dilución: 1 ml de cada corriente se diluyó a 10 ml de agua del grifo, con el fin de producir espectros de la gama de linealidad de la absorbancia (por debajo de 2,0). La Figura 6 proporciona una herramienta obvia para el seguimiento del proceso de curtido de pieles y tratamiento de aguas residuales, a través de la observación de la profundidad de los picos para cada muestra (que es proporcional a la concentración de cromo en solución como se ilustra en la Figura 2).

Las comparaciones cuantitativas de estas corrientes se presentan en la Tabla II, que se enumeran las longitudes de onda de medición y la absorbancia a cada longitud de onda de las corrientes industriales. En longitudes de onda equivalentes para el cromo, es evidente que el espectro de las aguas residuales tratadas tenía menor absorbancia en comparación con las corrientes de aguas residuales, las soluciones originales y reciclados para el bronceado. En consecuencia, el método proporciona herramientas cualitativas y cuantitativas para la supervisión del rendimiento del proceso. Se obtuvo contenido de cromo relativa de diversas corrientes y porcentajes de relación

de absorbancia en la segunda longitudes de onda para las distintas corrientes se calcula y se compara. Se encontró contenido de cromo en el agua residual tratada para ser de aproximadamente 4,7% de que en aguas residuales recogidas a partir de curtidurías y alimentado al proceso de precipitación, lo que indica una remoción de 95% para el cromo. Además, era 0,7% de la de la solución de bronceado, el 15,7% de la de la solución de bronceado reciclado. Esta disminución es el resultado del consumo de cromo para el curtido de cueros y dilución de las aguas residuales con otras corrientes de aguas residuales de otros pasos de bronceado. Esta estimación indica el éxito de bronceado el rendimiento del proceso, y la validez de la técnica para los propósitos de control de calidad. Espectrofotómetro (por ejemplo spectronic 21) ajustado a la longitud de onda apropiada, puede usarse en la garantía de la supervisión del rendimiento lab.for proceso de calidad. Obviamente, se trata de una técnica sencilla y asequible para las curtiembres locales. Además, se utiliza para investigar el efecto de varios parámetros físico-químicos sobre la eficiencia de la herramienta de la precipitación. Por ejemplo, la Figura 6, indica que el 95% de cromo se precipita como resultado de la adición de CaO, y este porcentaje de eliminación se puede calcular con cada parámetro. La eliminación de cromo a partir de residuos de aguas residuales curtiduría e industrial ha sido previamente informado mediante el uso de diversos adsorbentes [21, 22], y en este estudio, espectrofotometría UV / VIS era una elección juiciosa para ser utilizado para la investigación de la adsorción de cromo de la curtiduría de aguas residuales en diversos adsorbentes locales.

Conclusiones

El cromo es un metal no esencial altamente tóxico para los microorganismos y plantas. Debido a su uso industrial generalizado, el cromo se ha convertido en un serio contaminante en diversos entornos ambientales. La forma hexavalente del metal, Cr (VI), se considera una especie más tóxico que la forma Cr. relativamente inocua y menos móvil (III). La presencia de Cr en el medio ambiente ha seleccionado microbiana y variantes de plantas capaces de tolerar altos niveles de compuestos de Cr. Los diversos mecanismos de Cr-resistencia mostrados por los microorganismos, y probablemente por las plantas, incluyen biosorción, la acumulación disminuida, la precipitación, la reducción de Cr (VI) a Cr (III), y el flujo de salida de cromato. Algunos de estos sistemas han sido propuestos como posibles herramientas biotecnológicas para la biorremediación de la contaminación Cr.

Mediciones espectrofotométricas de UV / VIS se pueden utilizar como una técnica de control de calidad para supervisar el tratamiento y el reciclaje de la solución de cromo en la industria del cuero. Los espectros registrados de curtiduría de aguas residuales y soluciones de agentes de curtido son similares, pero las posiciones de los dos picos se pueden modificar dependiendo de ligandos asociados a iones de cromo. Los aminoácidos (como los residuos orgánicos de procesamiento de cueros) causan cambios notables en las posiciones de estos picos, que aumenta al aumentar la concentración. Otros posibles contaminaciones químicas resultantes de procesos de curtido tales como sales, se encuentran los ácidos sulfúrico y cal no tener ningún efecto notable en las posiciones de los picos.