HIDROGELES DE QUITOSANO PARA LA REMOCIÓN DE NITRATOS EN AGUA

F. CIOFFI; F. S. FRETTIZ; ALVAREZ, VERA A.; CANO, L.A.

Congreso; 20 Congreso Internacional de Materiales - SAM CONAMET 2022; 2022

El consumo de agua con altas concentraciones en nitratos supone un riesgo para la salud, especialmente en los niños, provocando metahemoglobinemia, enfermedad caracterizada por inhibir el transporte de oxígeno en la sangre. Asimismo, los nitratos pueden formar nitrosaminas y nitrosamidas, compuestos potencialmente cancerígenos [1]. La contaminación por nitratos es una problemática lejos de ser solucionada de manera sencilla y a bajo costo y las tecnologías hoy disponibles, como la osmosis inversa, no están al alcance de la mayoría de la población afectada [2]. Además, es necesario el desarrollo de nuevas tecnologías para la producción de materiales ambientalmente “amigables”. En este sentido, han aparecido los eco materiales, los cuales sustituyen a otros materiales de impacto ambiental negativo o que son capaces de ser utilizados para tratamientos de contaminación ambiental. Resulta atractivo que estos materiales puedan ser de origen natural y luego de simples tratamientos puedan ser reutilizados o re aprovechados para reducir la contaminación de aguas. Dentro de este grupo de materiales se destaca el quitosano, el cual se obtiene como subproducto de la industria pesquera y ha demostrado ser efectivo para la remoción de nitratos [3].En este trabajo se sintetizaron hidrogeles de quitosano sometidos a un tratamiento de entrecruzamiento y funcionalización (protonación), para maximizar la integridad física y la capacidad de eliminación de nitratos respectivamente. Simultáneamente a los ensayos de remoción de estos distintos materiales, se fueron realizando otras caracterizaciones como: DSC, TGA y DTG, FTIR y DRX, buscando relacionarlas con el proceso de síntesis, de forma de optimizarlo y así obtener mejores resultados de eliminación de nitratos.Los hidrogeles de quitosano funcionalizado, mostraron muy buenos resultados en la remoción de nitratos en agua, del orden del 80% de adsorción como puede apreciarse en la figura 1. Por otro lado, se hizo un estudio para determinar la dosis óptima a utilizar en un sistema en batch y se evaluó las cualidades en la reutilización de las perlas de quitosano luego de ser tratadas con una solución de NaOH, obteniendo resultados eficientes en remoción luego de dos reúsos sobre el adsorbente. También se llevaron a cabo ensayos en batch sobre aguas reales donde se consiguió un porcentaje de remoción del 51%. La disminución en la eficiencia de remoción es debida a que las muestras de aguas reales presentan otros iones que compiten con los nitratos por los sitios de adsorción, que la solución ideal de nitratos no posee.A partir de los resultados de remoción obtenidos, se estudió el proceso de adsorción con quitosano funcionalizado utilizando modelos matemáticos de isotermas y cinética de adsorción. Para el estudio de isotermas el modelo que mejor ajustó los datos experimentales fue el de Langmuir, mientras que la cinética de adsorción se corresponde con el modelo de pseudo segundo orden