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Agua residual/ colorante
CD-polímero Remoción colorante
Polímero de βCD-Sepharose con potencial aplicación para la remoción de colorantes en aguas residuales de la industria textil
Micaela Parra1; Laura G. Lima2; Ana L. Rossi1; Eduardo M. Rustoy1; Mónica G. Parisi1; Adriana M. Rosso1; Jorgelina A. Rodríguez Gastón1 1Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Nacional de Luján, Luján (6700), Argentina, [email protected]
2Departamento de Tecnología, Universidad Nacional de Luján, Luján (6700), Argentina
Referencias 1 Nadia Morin-Crini, Gregorio Crini. Environmental applications of water-insoluble β-cyclodextrin–epichlorohydrin polymers. Progress in Polymer Science, 2013, 38(2):344–368. 2. Semeraro, P. y col. Interaction between industrial textile dyes and cyclodextrins. Dyes and Pigments, 2015, 119:84-94. 3. Porath J, Ersson B. Proc. Symp. New approaches for inducing natural immunity to pyrogenic organisms. Robbins JB, Horton RE, Drause RM (eds.), Winter Parck, Florida, Usa, 1973, 101-108.
El polímero βCD-Sepharose desarrollado permite remover el colorante índigo utilizado en el teñido del hilado para tela de jeans de las aguas residuales de tintura en un 43% a los 5 minutos de contacto.
Este proceso no sólo es útil para disminuir la contaminación de los efluentes generados sino que también ofrece la posibilidad de reutilizar el agua tratada para nuevos procesos de lavado y la reutilización
del colorante en nuevas aguas de tintura debido a la posibilidad de liberación del colorante del βCD-Sepharose.
Si bien nuestro objetivo en este trabajo fue evaluar la eliminación de los colorantes de las soluciones, la perspectiva a futuro es estudiar también la potencial capacidad de este sistema para remover otros
contaminantes, ya que las βCD forman complejos de inclusión con una amplia gama de compuestos orgánicos e inorgánicos.
Las industrias textiles generan efluentes contaminantes que afectan tanto la calidad del suelo como del
agua. Los colorantes presentes en estas aguas residuales se consideran contaminantes importantes ya que
no son biodegradables. Ante la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos que sean efectivos para un
amplio rango de compuestos químicos se les ha prestado especial atención a las ciclodextrinas (CD),
moléculas cíclicas de origen natural derivadas del almidón.
Debido a su solubilidad en agua, no es posible utilizarlas en remediación sin antes formar un polímero
donde sean inmovilizadas. Ciertos estudios han demostrado la posibilidad de formar con CD un polímero a
partir de epiclorhidrina (EPI)1, siendo la principal desventaja de este compuesto su toxicidad. La alternativa
que se plantea es la formación de un polímero de CD con Sepharose, material obtenido de polisacáridos
derivados de la agarosa extraído de algas marinas. Este polímero es biodegradable, no tóxico y necesita
menos tratamiento químico durante su producción.
La propuesta de emplear CD en este trabajo se basa en la capacidad de estas moléculas de formar
complejos de inclusión con una amplia variedad de colorantes, los que son alojados en su cavidad
hidrofóbica y removidos de la solución2. Los ensayos preliminares se realizaron con β-CD y dos colorantes:
fenolftaleína y anilina azul marino. Esta primera etapa permitió diseñar la metodología para evaluar la
eficiencia del βCD-polímero.
Con la intención de poder transferir este proceso a la industria, se emplearon aguas residuales tomadas de
la vertiente de efluentes de una empresa textil de la zona de Luján, Provincia de Buenos Aires, Argentina. El
colorante presente en las aguas residuales proveniente del descarte del proceso de teñido del hilado para
tela de jean es el índigo, colorante hidroxi-indol que se solubiliza en medio básico (pH 10-12).
La disminución de la absorbancia demuestra la remoción del colorante de la solución
debido a la formación del complejo de inclusión βCD-colorante.
El polímero βCD-Sepharose presentó su máxima capacidad adsortiva a los 15 minutos
para los colorantes fenolftaleína y anilina azul marino.
En el caso del agua residual, si bien se observó una leve disminución de la absorbancia
al tomar contacto con la solución colorante, a los 5 minutos se logró la máxima
adsorción del sistema (43% para la relación 12 mL/4g).
En cuanto a la relación líquido/sólido, en todos los casos se logra un mejor resultado
con la relación 12mL/4g.
Desarrollar un polímero con β-CD con potencial aplicación para eliminar colorantes en el tratamiento de aguas residuales de la industria textil y evaluar la capacidad de adsorción. Se propuso el uso de
un compuesto novedoso como la Sepharose y estudiar diferentes proporciones y tiempos de contacto de CD-polímero con 2 colorantes y agua residual textil que contiene el colorante índigo.
OBJETIVO
INTRODUCCIÓN
RESULTADOS
Tiempo de agitación: 15 minutos
Anilina
MATERIALES Y METODOS
Tiempo de agitación: 15 minutos
Tiempo de agitación: 5 minutos
Agua Residual
CONCLUSIONES
El polímero se preparó en un sistema en batch con Sepharose 4B activada con divinilsulfona y
derivatizada con β-CD (CAVAMAX W7) de acuerdo con el método de Porath y Ersson3,
modificado.
En una primera etapa los colorantes utilizados fueron fenolftaleína y anilina azul marino en
solución acuosa (300 mg/L). Se evaluaron diferentes relaciones líquido/sólido: 12 mL/0,25 g;
12 mL/1 g, 12 mL/2 g y 12 mL/4 g para cada uno de los casos. Las muestras se agitaron con
rodillo durante 1 hora evaluando cada 15 minutos.
Los ensayos con agua residual conteniendo el colorante índigo (AR) se realizaron con las
siguientes relaciones líquido/sólido: 12 mL/1 g, 12 mL/2 g y 12 mL/4 g; midiendo cada 5
minutos durante los primeros 15 minutos, y luego cada 15 minutos durante 1 hora.
La eficiencia del sistema se evaluó graficando espectros de absorción entre 400-700 nm en un
espectrofotómetro Shimadzu UV1800.