Complejación de Boro con Ácido Cítrico: efecto de la concentración de boro y de las relaciones molares

CASÍN NICOLÁS ; SAITÚA HUGO ; RIGAU JAVIER ; PACHECO PABLO

San Rafael, Mendoza- Argentina

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas CLICAP 2018; 2018

Universidad Nacional de Cuyo y Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria

El Boro se encuentra presente en las aguas naturales en la forma de ácido bórico y en un amplio rango de concentraciones. En las aguas superficiales se encuentra por debajo de los 0,5 mg/L y en el agua de mar está aproximadamente en los 4,6 mg/L. En 1993, la Organización Mundial de la Salud fijó el nivel máximo de boro en agua potable en 0,3 mg/L. En 2011 el valor se incrementó a 2,4mg/L debido a la ausencia de datos de toxicidad en humanos y a la limitada capacidad de tecnologías para remover el boro del agua. De las tecnologías estudiadas, las más promisorias son: el uso de resinas de intercambio iónico y la osmosis inversa (OI). La primera tiene un alto costo de operación y la segunda logra remover el Boro en un 80%. Una alternativa para mejorar la selectividad de la OI y que puede extenderse a la Nanofiltración (NF) consiste en complejar el boro y aumentar así, su rechazo por la membrana. En este estudio, se investigó la complejación de boro con ácido cítrico (AC). El análisis de boro libre y complejado se realizó por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas con plasma inductivamente acoplado (LC-ICP MS). El modo cromatográfico utilizado fue intercambio aniónico (SAX), con una columna Hamilton PRP-X100 (4.1 x 300 mm x 10 μm) y una fase móvil 3.2 mM KOH, pH 10.7 y un volumen de inyección de 20 μL. A través de ICP MS se monitoreó la concentración de Boro en modo transiente (LoD: 10 μg/L). Se usaron las técnicas del diseño y análisis estadístico de experimento, para investigar el efecto de la concentración de Boro [B] y de la concentración de ácido cítrico [AC] en el proceso de complejación de Boro (B%) y para encontrar los niveles de los factores que optimizan la respuesta del proceso. Se aplicó y corrió un diseño del tipo central compuesto a 3 niveles (α = 1), con los resultados obtenidos, se ajustó un modelo de segundo grado por mínimos cuadrados, la adecuación del modelo se evaluó a través del análisis de varianza (ANOVA), los gráfico de los residuos y el coeficiente de determinación (R²). Los coeficientes del modelo mostraron que el factor de mayor impacto en la respuesta es la [B], mostrando efectos lineales y cuadrados estadísticamente significativos, el factor [AC] solo mostró efectos lineales, la interacción entre ambos factores fue estadísticamente significativa, mostrando un efecto sinérgico entre ambos factores. A partir de los contornos de la superficie de respuesta se determinó un máximo de 99,2% de boro complejado en el rango estudiado.