Precipitacion

Revista Iberoamericana de Polímeros Navarro et al.

Volumen 7(2), Marzo de 2006 Adsorción de metales por polímeros

ELUCIDACION DEL EFECTO DEL pH EN LA ADSORCIÓN DE METALES PESADOS MEDIANTE BIOPOLÍMEROS NATURALES: CATIONES DIVALENTES Y SUPERFICIES ACTIVAS
Abel E. Navarro1,2,* , Karim P. Ramos1, Karol Campos1 , Holger J. Maldonado1,3
1)

Universidad Peruana Cayetano Heredia, Departamentode Química, Avda. Honorio Delgado 430, Urbanización Ingeniería, Lima 31, Perú. Correo electrónico: *aen234@nyu.edu 2) New York University, Department of Chemistry 100 Washington Square East, Room 1001, New York, N.Y., 10003, USA 3) Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Escuela de Graduados, Departamento de Química e Ingeniería Química, Avda. Venezuela s/n. Lima 1, Perú

RESUMEN El efecto delpH en el proceso de biosorción de metales pesados es evaluado desde dos puntos de vista: en el ion metálico, mediante el uso de cationes divalentes y en la superficie del adsorbente, mediante el uso de diversos biopolímeros naturales en la biosorción de un mismo metal. Los resultados, muestran un fuerte efecto del pH en la química acuosa del catión metálico dominada por aquo e hidroxocomplejos, lacual es condicionada por la propia acidez del catión. Los grupos funcionales presentes en la superficie del adsorbente característicos de los biopolímeros también están sujetos al efecto del pH debido a la competencia con iones intercambiables (H3O +) por los centros activos ionizables. Experimentalmente se comprueba la preferencia de los biosorbentes estudiados por el ion Cd +2 frente al ionZn+2, siendo el alga Lessonia trabeculata, rica en polialginatos, en sus ambas formas, reticulada y sin reticular, quien reporta la mayor capacidad de adsorción (q = 260,5 mg/g). Se propone que la acidez del catión y de los grupos funcionales del adsorbente son los responsables de la selectividad y eficiencia del proceso. Palabras claves: Adsorción, biosorbentes, pH, polialginatos, Alga Lessoniatrabeculata, cinc, cadmio.

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Revista Iberoamericana de Polímeros Navarro et al.

Volumen 7(2), Marzo de 2006 Adsorción de metales por polímeros

INTRODUCCION La continua descarga de relaves mineros a fuentes acuíferas es aún un problema de nivel mundial en espera de solución 1. Diversos metales pesados bajo su forma iónica son descargados a ríos y mares provenientes de la industriametal-mecánica, curtiembre, fotográfica, de baterías y metalúrgica sin el debido control ambiental, sobrepasando en muchos casos los valores máximos permisibles por legislaciones internacionales2. Numerosos esfuerzos han sido realizados con el fin de eliminar dichos metales tóxicos de aguas de desecho, entre las cuales destacan: filtración, electro-deposición, resinas de intercambio iónico, osmosis,micro-precipitación, etc. obteniendo satisfactorios resultados. Desafortunadamente, dichos métodos no encuentran efectividad antes bajas concentraciones de metales pesados en solución, tornándose altamente costosos y de bajo rendimiento a esas condiciones3-5. Los metales cinc y cadmio han sido siempre vinculados, debido a su fuente natural. La extracción de cinc arrastra generalmente menas de cadmioque son encontradas como impurezas constituyendo una fuente de contaminación de ambos metales6. Si bien el cinc no es altame nte toxico, por considerarse un elemento esencial para animales y humanos y por ser necesario para el regular funcionamiento de sistemas enzimáticos, sin embargo se han encontrado efectos adversos en la morfología de peces expuestos a concentraciones de cinc por encima delos valores recomendados así como efectos carcinogénicos en humanos que han consumido grandes cantidades de cinc 7. Por otro lado, la toxicidad de cadmio es ampliamente conocida por la destrucción de sitios enzimáticos activos y alteraciones del sistema nervioso en seres humanos, incluso a bajas concentraciones. La alta capacidad de biocentración de cadmio en los seres vivos pone en peligro a la...