ADSORCIÓN DE IONES COBRE (II) Y COLORANTE ROJO 40 DE SISTEMAS ACUOSOS MEDIANTE PERCOLACIÓN EN COLUMNA UTILIZANDO PERLAS DE ALGINATO-SULFATO DE QUITOSANA Y PERLAS DE ALGINATO-QUITOSANA

Abstract

La disponibilidad de agua de buena calidad para diversas actividades es indispensable para el sustento de la vida. Sin embargo, esto se está volviendo cada vez más difícil debido a la contaminación causada por actividades industriales, agrícolas y domésticas (Bhatnagar y Sillanpää, 2009). Varias industrias consumen volúmenes sustanciales de agua al mismo tiempo que utilizan químicos en sus procesos de manufactura, y como resultado, se genera una cantidad considerable de agua contaminada (Crini y Badot, 2008). El colorante rojo 40 es utilizado en la industria alimentaria, farmacéutica y de cosméticos (Piccin et al., 2011). La materia descargada de estas industrias no sólo es estéticamente desagradable sino que también inhibe la penetración de la luz solar, afectando así a los sistemas acuáticos y presentando ciertos riesgos y problemas ambientales (Sanghi y Verma, 2013). La contaminación con colorantes de los cuerpos de agua receptores de las aguas residuales causa efectos extremadamente tóxicos a la vida acuática aún a bajas concentraciones ( Piccin et al., 2011). Entre todos los metales pesados, el cobre es el contaminante más comúnmente desechado en las aguas residuales. Aunque el cobre es un nutriente esencial en cantidades traza, a mayores concentraciones es tóxico para plantas, algas y seres humanos. En ciertos casos, el cobre puede acumularse en el hígado, lo cual causa desordenes gastrointestinales y la larga exposición causa daños hepáticos y renales (Ahmad et al., 2017; Wan Ngah y Fatinathan, 2008). Existen varias tecnologías para la eliminación de colorantes e iones metálicos tales como: precipitación química (Cheng, 2006), separación por membrana (Chougui et al., 2014), extracción líquido-líquido (El-Ashtouky y Fouad, 2015), intercambio iónico (Pathania et al., 2017), biosorción (Kodal y Aksu, 2016), coagulación química y electrocoagulación (Tchamango et al., 2017). Varios de los procesos mencionados no son económicos, y por ello, no son adecuados para ser aplicados en países en desarrollo (Adak et al., 2006). Además, el costo de aplicación de estos procesos impiden a las empresas a adoptar dichas tecnologías (Aksu et al., 2007). La adsorción es un método muy utilizado por su diseño simple, es fácilmente aplicable e implica bajos costos de operación (Ahmad et al., 2017; Crini y Badot, 2008; Zhang et al., 2012). Además, debido a que el proceso de adsorción puede ser selectivo (en esencia, que puede haber una diferencia en la afinidad de la superficie para diferentes componentes), la adsorción ofrece, al menos en principio, un medio relativamente sencillo para purificar, entendiéndose por purificación como la remoción de componentes traza no deseados de una mezcla fluida (Ruthven, 2000). A pesar de que el carbón activado es un adsorbente universal bastante efectivo, su uso generalizado en el tratamiento de aguas se encuentra restringido por su alto costo; es por ello que la adsorción utilizando adsorbentes de bajo costo es un método efectivo y económico para la limpieza de aguas (Bhatnagar y Sillanpää, 2009). En la última década, el estudio de biomateriales ha permitido el desarrollo de nuevos adsorbentes que son amigables con el medio ambiente, tales como derivados de biopolímeros de carragenina, quitosana o alginato (Peretz et al., 2015). Qin et al. (2007) reportaron que el uso combinado de disoluciones de quitosana y alginato de sodio en el tratamiento de aguas residuales conteniendo iones de metales pesados y colorante ácido azul cromo K es más efectivo para la remoción del colorante y los iones de cobre, cadmio, plomo y plata, que cuando se utilizan estos biopolímeros por sí solos.