Reducción de la toxicidad de efluetnes acuosos utilizando desdechos de soja y plátano

BLANES, S. P. ; CANDIA, L. ; GENERA, M.; GARCÍA, S. I.; GONZÁLEZ, J. C. ; SALA, L. F.

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Fisicoquímica

REDUCCIÓN DE LA TOXICIDAD DE EFLUENTES ACUOSOS CON CROMO UTILIZANDO DESECHOS DE SOJA Y PLÁTANO Patricia Blanes, Liz Candia, Mariano Genera, Silvia García, Juan González, Luis Sala Área de Química General. Departamento de Química física, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531 (S2002LRK) Rosario, Argentina. E-mail: blanes@iquir-conicet.gov.ar Introducción: Uno de los principales problemas de la sociedad en el siglo XXI es la contaminación ambiental por metales pesados. Una vez liberados al ambiente, los metales pesados circulan entre los ciclos bióticos y abióticos, se acumulan en diferentes compartimentos de la cadena trófica o en el ambiente pudiendo alcanzar concentraciones tóxicas para animales, plantas, microrganismos e inclusive el hombre. La contaminación con cromo de aguas naturales tienen un impacto significativamente negativo al entrar en la cadena trófica. El Cr(VI) es un poderoso carcinógeno, ya que puede modificar los procesos de transcripción del ADN causando importantes aberraciones cromosómicas. Sin embargo, el Cr(III) es reconocido como un nutriente esencial requerido en el metabolismo de azúcares y grasas, que puede ejercer efectos genotóxicos bajo condiciones de alta exposición. Objetivos: Evaluar el posible uso de dos biomasas de composición lignocelulósica para reducir la toxicidad de efluentes acuosos con cromo. El salvado de soja y el fruto de plátano (Platanus hispánica) no poseen valor comercial, el primero es un residuo proveniente de la zaranda producida al separar el poroto de soja, y el segundo es el fruto de un árbol de sombra  característico en la ciudad de Rosario que resulta ser uno de los alérgenos que más sensibilizan a la población. Resultados: Los resultados obtenidos para la sorción de Cr(VI) y Cr(III) utilizando como biomasas salvado de soja y fruto de plátano indicaron que la capacidad de sorción de cromo es un proceso dependiente del pH, de la dosis de sorbente y del tiempo de contacto entre el sorbato y el sorbente. Para soja la remoción de Cr(VI) es máxima (10 mg/g de soja) a pH 1 y 20 g/L de biomaterial, con un tiempo de equilibrio de 120 minutos a 25º C. La remoción de Cr(III) es máxima (13,8 mg/g de soja) a pH 4 y 60 g/L de biomaterial, con un tiempo de equilibrio de 60 minutos a 25º C. Con el fruto del plátano la remoción de Cr(VI) fue del 53% a pH 1,5, dosis de 20 g/L y tiempo de 180 min a 25ºC; mientras que para Cr(III) la remoción es máxima (12 mg/g plátano) para una dosis de 30 g/L; pH 4 y tiempo de contacto de 210 min. La máxima capacidad de sorción se calculó a partir del modelo de Langmuir que fue el más adecuado para describir las isotermas de sorción. Los resultados experimentales fueron mejor representados por el modelo cinético de pseudo-segundo orden, esto indica que la etapa limitante de la velocidad de reacción involucra la adsorción química. La temperatura mostró un efecto favorable sobre la cinética de sorción de Cr(VI) con salvado de soja, disminuyendo la concentración en solución acuosa por debajo del límite establecido de 0,05 mg/L por la Agencia de Protección Medio Ambiental (EPA). Los estudios espectroscópicos de resonancia paramagnética (EPR) de las biomasas tratadas con Cr(VI) evidenciaron la presencia de Cr(V) a tiempos de contacto cortos y Cr(III) como especie final retenida sobre la superficie de ambos sorbentes. Conclusiones: El principal mecanismo de remoción de cromo es una sorción de Cr(VI) acoplada a una reducción de Cr(VI) a Cr(V) y posteriormente a Cr(III) a pH próximo a 1. Parte del Cr(III) queda retenido en la superficie de la biomasa y otra fracción es liberada a la solución que posteriormente podría removerse a pH 4.