Nuevo bionanosorbente para remoción de arsénico pentavalente desde matrices acuosas

ELIANA S. LEMOS; LETICIA B. ESCUDERO

Buenos Aires

Simposio; XIV Simposio REDBIO Argentina 2023; 2023

REDBIO

El arsénico (As) es un metaloide de tipo ubicuo, su presencia en el ambiente se debe principalmente a fuentes naturales, tales como depósitos minerales, y a fuentes de tipo antropogénicas, tales como la minería del oro y cobre. En ambientes acuosos predominan las especies trivalente y pentavalente de As, donde forman compuestos solubles. El As es considerado uno de los elementos más tóxicos presentes en el ambiente y ha sido clasificado por diferentes organismos como una sustancia peligrosa y de tipo cancerígena. Produce daños en la salud humana, como eritemas, hiperqueratosis, irritación pulmonar, cirrosis y cáncer. Debido a su toxicidad en los seres vivos, resulta importante la remoción de As de las diversas fuentes de aguas naturales. Existen diversas tecnologías de remoción de As, entre las que se encuentran: ósmosis inversa, intercambio iónico, adsorción y electrodiálisis. La adsorción se presenta como una alternativa para la remoción de arsénico debido a que presenta bajo costo de procesamiento, alta eficiencia, instrumentación de fácil manejo y efectividad a diferentes pH de trabajo. En los últimos años, se ha destacado el empleo de nanomateriales como fases sólidas adsorbentes debido a su elevada área superficial. Sin embargo, la combinación de estos nanomateriales con componentes biológicos ha dado lugar a los bionanosorbentes, los cuales pueden demostrar propiedades superlativas a las de los materiales individuales, como una mayor capacidad de adsorción, reutilización del material y compatibilidad ambiental. El presente trabajo tiene como objetivo investigar la eficiencia de adsorción de un bionanomaterial conformado por óxido de grafeno y algas verdes de Dictyosphaerium sp. para la remoción de especies de arsénico pentavalente desde matrices acuosas. El bionanomaterial se sintetizó poniendo en contacto una masa definida de óxido de grafeno con una de algas (proporción 1:2), de acuerdo a procedimiento previamente reportado. Posteriormente, el material fue caracterizado por Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR). Se llevó a cabo la optimización de las variables cruciales en el proceso de adsorción (masa de bionanosorbente y pH), empleando un método univariado. En el caso del pH, se evalúo el porcentaje de remoción y la capacidad de adsorción a un intervalo de 1 a 14. La masa de bionanosorbente se evaluó en un intervalo de 1 a 60 mg. El valor de pH óptimo fue 3, alcanzándose un porcentaje de remoción de arsénico pentavalente de 70% y una capacidad de adsorción de 33,41 mg g-1. En el caso de la masa de bionanosorbente, el valor óptimo establecido fue de tan sólo 1 mg, obteniéndose una capacidad de adsorción de 722,12 mg g-1 y un porcentaje de remoción de 70%. Los resultados obtenidos demuestran que el bionanomaterial propuesto es una fase sólida eficiente para la eliminación de arsénico pentavalente desde matrices acuosas y presenta potencial para su aplicación en matrices complejas como muestras ambientales.