Analizan en la FQ técnicas para tratar aguas contaminadas y efluentes industriales
Los sorbentes, explicó en entrevista el investigador, son elementos con capacidad para captar contaminantes, y con base en ellos –entre los que se incluyen polímeros entrecruzados, como hidrogeles y criogeles– se desarrollan técnicas en esta entidad de la Universidad Nacional, en colaboración con el Instituto Tecnológico de Toluca, para tratar distintos elementos presentes en el agua.
El quitosano, señaló González Chávez, es un polisacárido presente en estado natural en las paredes celulares de algunos hongos y en los exoesqueletos de los crustáceos.
Este elemento se ha convertido en un material ampliamente estudiado como biosorbente por presentar características como ser biodegradable, no tóxico, además de ser el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. De hecho, agregó el especialista, existen investigaciones que lo confirman como un excelente adsorbente, con una gran afinidad por los iones metálicos.
José Luz González dijo que en la actualidad uno de los nuevos procesos utilizados para la eliminación de metales es la biosorción, donde materiales poliméricos de origen natural son usados como adsorbentes para la remoción de algunos iones metálicos en agua y efluentes industriales.
Es el caso del quitosano, el cual puede obtenerse de manera económica pues se asienta en el exoesqueleto o esqueleto externo contiguo que recubre toda la superficie de animales como arácnidos, insectos, crustáceos, miriápodos y otros grupos relacionados, donde cumple una función protectora y de respiración, y otra mecánica, proporcionando el sostén necesario para la eficacia del aparato muscular, puntualizó.
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José Luz González estudia la biosorción desde 1997 y ha realizado trabajos con la Universidad Complutense de Madrid, con la Universidad Autónoma del Estado de México y actualmente con el Instituto Tecnológico de Toluca, específicamente con el grupo de la investigadora Beatriz García Gaitán, quienes trabajan con materiales poliméricos, algunos de ellos a base de quitosano (hidrogeles y criogeles), desde hace más de siete años.
“Para la síntesis de biosorbentes hemos estudiado materiales como arcillas, desechos agrícolas, biomasa, resina y polímeros, entre otros. El quitosano, en nuestro caso, se ha convertido en un material ampliamente estudiado como biosorbente”, detalló.
Este material, solo o combinado con otros polímeros naturales o sintéticos, ya ha sido usado como materia prima para la síntesis de hidrogeles en forma de esferas, polvos y películas, y su uso como sorbente de metales ha mostrado ser eficiente para ello.
Por ello, el grupo de trabajo ha realizado investigaciones en donde se han utilizado el quitosano y otros materiales para sintetizar hidrogeles en forma de esferas para la sorción de iones metálicos como el cobre y el cadmio, obteniendo buenos resultados. Similares avances se han obtenido usando a estos materiales sorbentes pero en forma de criogeles.
Sorbentes
José Luz González Chávez dictó recientemente la conferencia Remoción de contaminantes con diferentes sorbentes, como parte de los seminarios que organiza la Secretaría Académica de Investigación y Posgrado (SAIP). En la plática, refirió que los métodos convencionales para el tratamiento de efluentes incluyen procedimientos como precipitación, electrodepositación, intercambio iónico, ósmosis inversa, filtración, sedimentación, flotación iónica y, en los últimos años, la sorción.
Esta última, explicó, es una propiedad mediante la cual ciertos sólidos captan determinados contaminantes de una disolución, concentrándolos en su superficie. La sorción incluye procesos como adsorción, absorción, intercambio iónico, microprecipitación, interacción electrostática, formación de complejos y atrapamiento mecánico.
En este sentido, expuso –acompañado por el titular de la SAIP, Felipe Cruz García– que existen diferentes tipos de sorbentes (elementos con capacidad para la sorción) como carbón activado, minerales, zeolitas, resinas de intercambio iónico, biosorbentes (biomasas) y polímeros entrecruzados, entre otros.
González Chávez apuntó que la utilización de estos métodos se hace urgente, debido a que el agua, el recurso natural más importante para los seres vivos, cada vez incorpora mayores elementos de contaminación, como materia orgánica, hidrocarburos, desperdicios industriales, metales pesados, colorantes, plaguicidas, productos químicos domésticos y desechos radioactivos.
En la conferencia, detalló las técnicas para la preparación del criogel y del hidrogel, así como su estructura y síntesis. Los hidrogeles, dijo, son polímeros entrecruzados que poseen la capacidad de absorber agua o fluidos biológicos, sin disolverse en ellos, formando así materiales blandos y elásticos. En tanto, los criogeles son matrices poliméricas formadas a partir de disoluciones parcialmente congeladas.