Biosorption of Cu II and Cd II Heavy Metals from Aqueous Solutions by Paprika Waste

Tomasz Kalak , Joanna Dudczak , Elwira Szychowiak , Ryszard Cierpiszewski

Abstract

In this study, the adsorption conditions of Cu(II) and Cd(II) metal ions onto dried paprika residues have been studied. Paprika waste is generated in the food industry and it can be used for removing copper Cu(II) and cadmium Cd(II) from wastewater. Paprika is usually consumed as a fresh fruit or dried and used as ground and natural flavouring in the food industry, but also as a colouring agent for many food products, such as spicy culinary, cheese food coatings, meat products, popcorn oil etc. It is also used in the pharmaceutical and cosmetic industries. Spice pepper is added to dried soups, cheese, chips and spice mixtures. Paprika is a source of biologically active compounds, such as flavonoids, phenols, carotenoids, capsaicinoids and vitamins. Its fruits contain resins, pentosans, cellulose, protein, pungent principles, colouring pigments, mineral elements and small amounts of volatile oil. Seeds include fixed non-volatile oil, which consists of triglycerides ( 60%), mainly linoleic acid and other unsaturated fatty acids. All the ingredients exhibit various benefits to human health, antioxidant capacity and other biological activities, but also sorption properties in relation to heavy metal ions. In this research the adsorption of metal ions like Cu(II) and Cd(II) from aqueous solutions at different pH values 2-5 has been investigated. The tests were conducted to study the effects of the mass of biosorbent, various metal ion concentration, pH level, contact time on adsorption isotherms of the metals and a maximum loading capacity. The results showed that the copper and cadmium ions were significantly bound by paprika waste, which was also confirmed by FT-IR
Autor Tomasz Kalak (WT / KTiEPP)
Tomasz Kalak
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
, Joanna Dudczak (WT / KTiEPP)
Joanna Dudczak
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
, Elwira Szychowiak
Elwira Szychowiak
-
, Ryszard Cierpiszewski (WT / KTiEPP)
Ryszard Cierpiszewski
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
Inne wersje tytułuBiosorpcja metali ciężkich Cu II i Cd II z roztworów wodnych z wykorzystaniem odpadów papryki
Tytuł czasopisma/seriiStudia Oeconomica Posnaniensia, ISSN 2300-5254, e-ISSN 2449-9099, (B 10 pkt)
Rok wydania2017
Tom5
Nr7
Paginacja104-121
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.85
Słowa kluczowe w języku polskimodpady papryki, jony metali Cu(II) i Cd(II), adsorpcja
Słowa kluczowe w języku angielskimpaprika residues, Cu(II) and Cd(II) metal ions, adsorptive removal
Streszczenie w języku polskimCelem pracy było wykazanie możliwości wykorzystania suszonych odpadów papryki do adsorpcji jonów metali Cu(II) i Cd(II) w różnych warunkach. Odpady papryki powstają w wyniku przetwórstwa w przemyśle spożywczym i mogą być potencjalnie stosowane do usuwania jonów miedzi i kadmu ze ścieków. Papryka zazwyczaj jest spożywana w postaci świeżych lub suszonych owoców oraz wykorzystywana jako naturalny środek aromatyczny w przemyśle spożywczym, ale także jako barwnik do wielu produktów spożywczych, takich jak powłoki produktów serowych, produkty pikantne, produkty mięsne, oleje itp. Znajduje również zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Przyprawę papryki dodaje się do suszonych zup, serów, chipsów i mieszanek przyprawowych. Papryka jest źródłem związków biologicznie czynnych, takich jak flawonoidy, karotenoidy, fenole, kapsaicynoidy i witaminy. Jej owoce zawierają żywice, pentozany, celulozę, białka, pigmenty barwiące, składniki mineralne, niewielkie ilości olejku eterycznego, a także alkaloid kapsaicynę, który nadaje im ostry smak. Nasiona zawierają nielotne oleje składają-ce się z trójglicerydów ( 60%), głównie kwasu linolowego i innych nienasyconych kwasów tłuszczowych. Wszystkie te składniki wykazują korzyści dla zdrowia ludzkiego, właściwości antyoksydacyjne i inne, a także właściwości sorpcyjne w stosunku do jonów metali ciężkich. W pracy przedstawiono wyniki badań adsorpcji jonów metali Cu(II) i Cd(II) z roztworów wodnych w zakresie pH 2-5. Celem badań było wykazanie wpływu masy biosorbentu, stężenia jonów metali, pH, czasu kontaktu na izotermy adsorpcji metali i maksymalną pojemność sorpcyjną. Rezultaty wykazały, że jony miedzi i kadmu były wiązane przez wytłoki papryki, co potwierdzają również wyniki analizy FT-IR. Rezultaty wyraźnie sugerują, że wytłoki papryki mogą być potencjalnie wykorzystane jako efektywny biosorbent do usuwania jonów miedzi i kadmu z roztworów wodnych.
DOIDOI:10.18559/SOEP.2017.7.8
URL http://soep.ue.poznan.pl/New_SOEP_site/jdownloads/Wszystkie%20numery/Rok%202017/08_kalak.pdf
Języken angielski
Plik
08_kalak.pdf 255.86 KB
Punktacja (całkowita)10
Żródło punktacjijournalList
PunktacjaPunktacja MNiSW = 10.0, 17-03-2020, ArticleFromJournal
Liczba cytowań*
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?