Biosorción de cromo usando el polímero natural quitina

PEREZ MORA B; CANDIA L; OTTAVIANO N; FANTINI N; BLANES P; FRASCAROLI M.I.; GARCÍA S.I.; GONZÁLEZ J.C.; SALA L.F.

Rosario

Jornada; VI Jornada de Ciencia y Tecnologíoa; 2012

Universidad Nacional de Rosario

BIOSORCIÓN de cromo USANDO EL POLÍMERO NATURAL QUITINA Perez Mora, B; candia, L.; Ottaviano, N.; fantini, n.; blanes, p.; Frascaroli, M. I.; garcía, S. I.; González, J.C.; sala, L. F. Área Química General. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Universidad Nacional de Rosario. E‑mail: barbara_epm@hotmail.com Las fuentes más importantes de contaminación por cromo están relacionadas con el ambiente ocupacional, que utiliza compuestos de CrIII y CrVI; detectándose en la vecindad de las zonas fabriles niveles elevados de cromo en suelo, aire, agua y biota. La contaminación del agua aumentó considerablemente con el crecimiento de las actividades industriales constituyendo un serio problema ambiental, que pone en riesgo la salud humana y el agotamiento de este recurso. La Organización Mundial de la Salud fija los niveles permitidos de cromo total en efluentes industriales y en agua potable en 0,25 y 0,05 mg/L, respectivamente. Existen tecnologías físico-químicas convencionales para remover cromo, sin embargo, estos métodos son muy onerosos e ineficientes, especialmente a baja concentración del metal. La biosorción es una alternativa potencial, una tecnología que utiliza polímeros naturales. Estas macromoléculas poseen características funcionales que les confieren la capacidad de captar y concentrar metales pesados bajo condiciones predeterminadas. La quitina, biopolímero más abundante después de la celulosa, es uno de los componentes principales de las paredes celulares de hongos y del resistente exoesqueleto de artrópodos. Este biopolímero se compone de unidades de N-acetil-D-glucosamina, es completamente insoluble en agua debido a los enlaces de hidrógeno que se establecen su estructura. Objetivos: investigar la interacción de cromo con quitina, en sistemas binarios: agua sintética conteniendo cromo/biopolímero. Metodología: se realizaron experimentos en lote. La [CrVI] se determinó espectrofotométricamente por el método de la 1,5-difenilcarbacida a 540 nm, al igual que la [CrIII] previa oxidación de CrIII a CrVI. Para apreciar la interacción de quitina con CrVI, se realizaron experimentos a pH = 2 que se analizaron por resonancia paramagnética electrónica (RPE). La capacidad de sorción (q, en mg de CrIII adsorbidos por g de quitina) en el rango de pH de 1 a 5 aumenta, siendo máxima a pH = 5. Sin embargo, se decidió trabajar a un valor de pH igual a 4,5 para evitar la formación del precipitado microcristalino de Cr(OH)3 cuya aparición se favorece ante un incremento en la temperatura, parámetro cuya influencia en el proceso de sorción será estudiada en breve. Avances: a fin de investigar la cinética del mecanismo de adsorción de cromo en quitina, utilizando concentraciones iniciales iguales a 25, 40, 75 y 100 mg/L de CrIII, se obtuvieron las constantes de velocidad según los modelos de pseudo primer (Lagergren) y pseudo segundo orden (Ho y McKay). La correlación de los resultados con el modelo de pseudo segundo orden sugiere que la etapa limitante en el proceso es la fijación del adsorbato. El mecanismo implicado en el proceso de retención es la quimisorción, mecanismo subyacente a la ecuación de pseudo segundo orden. Al mismo tiempo, se realizaron experimentos con CrVI para determinar el mecanismo que explica la eliminación de CrVI. Las propuestas de los Mecanismos I y II se diferencian en los estados de oxidación de cromo implicados en el proceso de sorción en la superficie del material. Los resultados obtenidos en el estudio de RPE indican que el CrVI se elimina de la solución acuosa por un proceso de adsorción, acoplado a una posterior reducción sobre la superficie de la quitina, es decir por un Mecanismo II.