Quitosano obtenido de desechos de la industria pesquera y su aplicación como adsorbente de metales pesados

DIMA JIMENA; ZARITZKY, NOEMI

Los residuos que generamos. Su manejo sustentable, un gran desafío

Edición para Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Lugar: CABA; Año: 2019; p. 61 - 83

El aprovechamiento de residuos para la obtención de productos de alto valor agregado constituye un camino hacia la economía sostenible. En este capítulo se describen resultados sobre la producción de quitosano (un biopolímero que se obtiene de exoesqueletos provenientes de desechos de la industria pesquera) y su aplicación en la remoción de cromo hexavalente de aguas contaminadas. El Cr(VI) se encuentra en aguas residuales principalmente como aniones cromato o dicromato dependiendo del pH de la solución; es muy soluble en agua y representa un gran riesgo para la salud, por ser tóxico, mutagénico y carcinogénico. El quitosano fue obtenido de exoesqueletos de crustáceos patagónicos y se caracterizó fisicoquímicamente a través de su grado de desacetilación y peso molecular. Se llevaron a cabo estudios de adsorción de Cr(VI) en sistemas batch utilizando partículas de quitosano sin modificar bajo diferentes condiciones de pH, tiempo de contacto y concentración Cr(VI) inicial. La isoterma de equilibrio de Langmuir y el modelo cinético de pseudo-segundo orden proporcionaron los mejores ajustes a los datos experimentales. Se analizó también el comportamiento de columnas de adsorción de lecho fijo, no estacionarias, rellenas con partículas de quitosano. Se utilizaron diferentes modelos (Yoon-Nelson, Thomas y Bohart-Adams) para describir matemáticamente las curvas de ruptura y se obtuvieron los parámetros correspondientes. Se realizó además la síntesis de micro/nanopartículas de quitosano (MQS) utilizando tripolifosfato de sodio como agente reticulante que confiere estabilidad al quitosano a bajo pH. Se midió el potencial Zeta y se analizaron los espectros infrarrojos FTIR de las partículas antes y después de la adsorción. Mediante técnicas químicas y de Espectroscopía de Absorción de Rayos X (XANES, ?X-ray absorption near edge structure?) se analizó la capacidad reductora y detoxificante de las MQS ya que el Cr(VI) adsorbido en dichas partículas fue reducido a Cr(III) que es 100 veces menos tóxico y 1000 veces menos mutagénico que el Cr(VI).