Adsorción de cromo hexavalente sobre partículas de quitosano en columna de lecho fijo

Abstract

La eficiencia y selección de los tratamientos para lograr disminuir la contaminación de los efluentes líquidos industriales constituye un tema de gran interés. En Argentina estudios sobre aguas residuales reportan que los agentes contaminantes más importantes en los cursos de aguas son hidrocarburos, colorantes, pesticidas, y metales pesados. Los metales constituyen un grupo importante de contaminantes debido a su toxicidad, larga persistencia y no biodegradabilidad. El cromo hexavalente, Cr(VI) se encuentra en aguas residuales principalmente como aniones cromato o dicromato dependiendo del pH de la solución; es muy soluble en agua y representa un gran riesgo para la salud, por ser tóxico, mutagénico y carcinogénico Las estrategias para el tratamiento de aguas residuales basadas en la utilización de biopolímeros han despertado gran interés en los últimos años, ya que son ecológicamente compatibles. Biopolímeros como el quitosano (QS) se pueden aplicar para el tratamiento de aguas contaminadas con diversas sustancias (Dima y col, 2015, Zhou y col, 2009). En la provincia del Chubut los exosqueletos residuales de la industria de crustáceos representan varios miles de toneladas anuales; esos exosqueletos son acumulados en basurales generando una problemática ambiental importante para la región. Sin embargo ese residuo contaminante es un material rico en quitina de la cual se obtiene QS. El QS es un biopolímero natural, no tóxico y biocompatible con un gran número de aplicaciones, entre ellas la capacidad de secuestrar iones metálicos (Ngah y col, 2011). La adsorción es una de las técnicas más empleadas para la remoción de contaminantes dada la simplicidad del diseño y la facilidad de operación. Los estudios de adsorción se pueden realizar en forma discontinua (sistema batch) y de forma continua. Las columnas de adsorción de lecho fijo (sistema continuo), a diferencia de los experimentos en sistema batch (discontinuo), no funcionan bajo condiciones de equilibrio debido a que continuamente ingresa a la columna una disolución de alimentación; en la columna se establece un proceso de transferencia de materia entre la fase líquida móvil que contiene la sustancia contaminante (cromo hexavalente) y la fase sólida del lecho adsorbente. Los procesos industriales bajo condiciones continuas de trabajo, proporcionan una aplicación práctica en el tratamiento de aguas residuales (Ríos y Ortega, 2013, Xu y col, 2013). El objetivo del presente trabajo fue estudiar el fenómeno de adsorción del cromo hexavalente sobre partículas de quitosano en columna de lecho fijo.