Remediación y recuperación de Cr y Cd en agua mediante superficies recubiertas con Silicato-Quitosán

G. J. COPELLO; F. VARELA; R. MARTINEZ VIVOT; L. E. DIAZ

Iquique, Chile

Congreso; VIII Encuentro de Química Analítica y Ambiental de la Sociedad Chilena de Química; 2006

La contaminación de aguas con metales pesados es un problema que afecta al medio ambiente. Esto requiere una solución efectiva para evitar intoxicaciones por consumo o contacto. Se ha demostrado que la contaminación con cromo o cadmio, entre otros metales, puede producir daños en el ecosistema así como enfermedades agudas o crónicas. Con el fin de remediar las aguas contaminadas se han implementado diferentes técnicas que involucran adsorbentes de bajo costo, por lo general derivados secundarios de productos industriales. Entre ellos viruta de madera, biomasa microbiana y diferentes polisacáridos. En los últimos años se ha incorporado al quitosán [β-(1→4)-2-amino-2-deoxy-D-glucosa] dentro de los adsorbentes de metales pesados, dado su bajo costo e importante afinidad a esto1. El quitosán es el producto de deacetilación de la quitina [β-(1→4)-2-acetoamido-2-deoxy-D-glucosa], constituyente de la concha de los crustáceos. En el presente trabajo se ha desarrollado un recubrimiento de superficie capaz de adsorber Cr (III) y Cd de una solución contaminada y posteriormente liberarlos para su recuperación o eliminación. Dicho recubrimiento esta compuesto por sucesivas capas de quitosán intercaladas con una maya de óxido de silicio generada por el método de Sol-gel. El método Sol-gel permite obtener matrices química y mecánicamente estables2. El ensayo se realizó sobre portaobjetos (75 mm x 25 mm) con recubrimientos sucesivas de silicato de sodio (4 % en KH2PO4) y quitosán  (4 % en HCl 0.25M). De esta manera se generaron 5 tipos de superficies: 1- silicato; 2- silicato recubierto de quitosán; 3- una capa de quitosán entre dos de silicato; 4- dos capas de quitosán intercaladas por tres capas de silicato; 5- quitosán. Antes de cada ensayo de exposición a metales, los recubrimientos se lavaron en agua ultra pura durante 2 hs. Solo los recubrimientos que poseen silicato como última capa son capaces de retener al quitosán en la superficie modificada. Las determinaciones se llevaron a cabo mediante Absorción Atómica. La adsorción de Cr (III) y Cd (II) depende del pH del medio, siendo mayor a pH 7 en ambos casos. Las dos superficies activas mostraron una adsorción de Cr (III) y Cd, luego de 8 hs de exposición, mayor al 90 % para los dos metales. El recubrimiento con dos capas de quitosán (4) es el que posee mayor capacidad y velocidad para retener metales. La desorción de estos metales se llevó a cabo exponiendo los portaobjetos recubiertos a una solución de ácido nítrico (5 %). La recuperación fue de 90 %.