INVESTIGADORES
ZARITZKY Noemi Elisabet
congresos y reuniones científicas
Título:
CONFERENCIA PLENARIA Aprovechamiento de residuos de la industria alimentaria para la obtencion de un Biopolimero (quitosano) y su utilizacion en el tratamiento de aguas contaminadas
Autor/es:
ZARITZKY NOEMI.
Lugar:
Montería-Córdoba
Reunión:
Simposio; VI Simposio Internacional Agroalimentario "Innovación para el Emprendimiento y Desarrollo Alimentario Sostenible" -SIAL19,; 2019
Institución organizadora:
UNIVERSIDAD DE CORDOBA -COLOMBIA
Resumen:
El aprovechamiento de residuos para la obtención de productos de alto valor agregado constituye un camino hacia la economía sostenible. En este marco, en la presente disertación se describen los resultados alcanzados en 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 contaminantes en aguas. Se discutirán dos casos en los cuales se analiza la remoción de cromo hexavalente de aguas residuales y de arsénico de aguas de consumo. La toxicidad del cromo es una de las principales causas de contaminación ambiental. El cromo se utiliza en el curtido de cuero y pieles, así como en las aleaciones del acero, galvanoplastía, tinción de textiles, lo cual resulta invariablemente en las descargas del metal al medio ambiente con sus consecuencias. El cromo hexavalente [Cr(VI)] y el cromo trivalente [Cr(III)] tienen importancia desde el punto de vista ambiental, pues son las formas de oxidación más estables. Ambas formas, se encuentran en aguas residuales. El Cr(VI) se encuentra principalmente como aniones cromato o dicromato dependiendo del pH de la solución, siendo muy solubles en agua y representando un gran riesgo para la salud de animales y humanos, ya que son muy tóxicos, mutagénicos carcinogénicos y/o teratogénicos. En contraste, las formas de Cr(III), predominantemente hidróxidos, óxidos o sulfatos, son mucho menos solubles en agua, menos móviles, 100 veces menos tóxicas y 1000 veces menos mutagénicas Por otra parte la presencia de As en aguas para consumo humano en Argentina ha ocasionado la existencia del hidro-arsenicismo crónico regional endémico (HACRE), enfermedad que se manifiesta principalmente por alteraciones dermatológicas, evolucionando hacia patologías más graves como distintos tipos de cáncer. Debido a los graves efectos del As en la salud de la población, la Organización Mundial de la Salud ha recomendado un límite máximo permitido de 10μg/L de As en agua apta para consumo humano, por lo cual es importante la remoción de arsénico.El biopolímero quitosano fue obtenido de exoesqueletos de crustáceos patagónicos y caracterizado a través de su grado de desacetilación y peso molecular. Se realizó la síntesis de micro/nanopartículas de quitosano (MQS) utilizando tripolifosfato de sodio como agente reticulante que confiere estabilidad al quitosano a bajo pH. Se llevaron a cabo estudios de adsorción de Cr(VI) en MQS 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 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 de las micropartículas de quitosano. El Cr(VI) adsorbido en las MQS fue reducido a Cr(III). La técnica de XANES permitió determinar que la concentración relativa de Cr (III) sobre las MQS fue del 98%.( Dima y col. 2017) Para el tratamiento de aguas de consumo con arsénico As(V) se sintetizaron partículas de quitosano que incluían iones férrico (partículas Q-Fe). La estructura de las partículas fue analizada por Microscopía Electrónica de Barrido Ambiental. La concentración de As se determinó por Espectroscopía de Absorción Atómica. Se analizó la remoción de As en función de la concentración del adsorbente, el pH y el tiempo de contacto. Las partículas Q-Fe fueron efectivas en la remoción de As(V) para un amplio rango de concentración de adsorbente y pH. La isoterma de sorción se modeló con la ecuación de Langmuir. El mayor porcentaje de remoción de As(V) fue de 97.9% para pH=5.12 alcanzándose una concentración residual de As inferior a 10 μg/L. Se analizó la cinética de adsorción de As(V) y se modelaron los resultados obtenidos ajustando una cinética de segundo orden. Se observó que en 0.5 h se alcanzaban porcentajes de remoción superiores al 85%; a las 24 h los porcentajes de remoción resultaron superiores al 95%. Las partículas Q-Fe desarrolladas podrían ser empleadas para la adsorción de As en agua de consumo, con el fin de obtener la reducción a niveles recomendados por la Organización Mundial de la Salud (Lobo y col. 2017).Los resultados presentados permiten concluir que la utilización de quitosano y la síntesis de micropartículas reticuladas con TPP permiten adsorber las especies aniónicas de Cr(VI) con mucha eficiencia a bajos pH y que además en dicha matriz se produce la reducción del Cr(VI) adsorbido a Cr(III) de menor toxicidad. Por otra parte la inclusión de iones férrico en las partículas del biopolímero resulta muy útil en la remoción de arsénico de Aguas de consumo