Remoción de azul de metileno mediante nanopartículas de hierro obtenidas por síntesis verde

PÉREZ DE LA FUENTE, MARÍA FLORENCIA; SLAVUTSKY, ANIBAL MARCELO; GAMBONI, JIMENA ELIZABETH

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XVIII CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS; 2023

El agua es esencial para la supervivencia y el bienestar humano. Además de hidratar y mantener el funcionamiento del cuerpo, desempeña un papel fundamental en la producción de alimentos y en la industria. Resulta crucial garantizar la calidad y seguridad del agua, evitando su exposición a contaminantes como microorganismos, metales pesados y colorantes que pueden afectar la salud si no se toman medidas adecuadas de remediación.El azul de metileno (AM) es un colorante ampliamente utilizado en diversas industrias, incluyendo textil, cosmética y alimentaria. Su presencia en aguas puede causar problemas de salud como irritación cutánea y gastrointestinal, dificultad respiratoria, taquicardia y convulsiones. Por ello, es esencial eliminarlo de las aguas residuales para evitar la contaminación de las fuentes de agua utilizadas para consumo humano e industrial.Entre los métodos para la eliminación de colorantes del agua, los procesos de adsorción se destacan por su bajo costo y alta eficiencia. El uso de nanomateriales, como las nanopartículas de hierro (NPs-Fe), está en crecimiento por su bajo costo de producción, amplia área superficial y alta porosidad. La síntesis verde es una opción relevante en la producción de NPs-Fe al evitar el uso de productos químicos tóxicos. Para esto, se emplean compuestos polifenólicos, que participan en los mecanismos de bio-reducción, estabilización y bio-protección durante la síntesis de nanopartículas. Un ejemplo es la utilización de extractos de plantas, como el extracto de yerba mate. Este extracto es una fuente rica en compuestos polifenólicos y antioxidantes que permiten la obtención de NPs-Fe con diferentes características.El objetivo de este estudio es analizar la eliminación de AM de aguas residuales utilizando NPs-Fe sintetizadas de forma verde con extracto de yerba mate (EYM). El extracto se obtuvo empleando yerba mate al 5% en agua destilada como solvente extractor, a una temperatura de 80°C. Las NPs-Fe se sintetizaron empleando soluciones de FeCl3*6H2O en diferentes concentraciones que se adicionan al extracto de yerba mate previamente obtenido. Se determinó la mayor capacidad de adsorción de las NPs-Fe manteniendo constantes dosis, pH, agitación, temperatura y concentración de AM. Luego, se evaluaron diferentes dosis de adsorbente y pH para determinar las condiciones óptimas de remoción. Por último, se determinaron las isotermas de adsorción utilizando soluciones de AM en concentraciones de 25 a 600 ppm.Los resultados demostraron que las NPs-Fe presentan alta capacidad de adsorción de AM, con una eficiencia promedio de remoción del 95,11% ± 2,94%. Se determinó que la mejor capacidad de adsorción se alcanza utilizando NPs-Fe al 2,5% p/v a pH 7, sintetizadas con una solución de FeCl3*6H2O de concentración 0,1 M. Asimismo, se observó que las isotermas de adsorción se ajustan al modelo de Langmuir, con una carga máxima (qmax) de 24,03 mg/g y una constante de Langmuir (KL) de 0,073 l/mg.En resumen, el estudio realizado resalta la importancia de abordar la contaminación del agua con colorantes como el AM, y muestra la eficacia de las NPs-Fe obtenidas por síntesis verde en la remoción de este colorante de las aguas residuales.