Remediación de aguas subterráneas contaminadas con especies tóxicas inorgánicas empleando el sorbente híbrido quitosano-microagregados de óxidos de hierro. Optimización del proceso mediante el uso de diseños factoriales

Abstract

El agua es un recurso indispensable para los seres vivos, por eso es urgente abordar la problemática causada por su contaminación. El Arsénico (As) es un contaminante tóxico y es probable encontrarlo principalmente en aguas subterráneas. Para lograr el control y su remoción se cuentan con técnicas de remediación, la biosorción es eficiente y se basa en la utilización de biosorbentes de bajo costo, amigables con el medio ambiente, reutilizables y biodegradables. El quitosano (Q) es un biosorbente eficiente, es un polímero que se obtiene a partir de la quitina (presente en los exoesqueletos de distintos crustáceos, insectos, etc.). Además, el Q puede combinarse con óxidos de hierro, como la magnetita (M), para potenciar sus propiedades y lograr aumentar la sorción de As. Este trabajo presenta un estudio de remoción del As(V) de agua de pozo de la localidad de Andino, Santa Fe, Argentina. Se utilizó un proceso de sorción en lote y como sorbente el polímero Q y un híbrido polimérico M-Q en forma de perlas gelificadas. Para optimizar el proceso se evaluaron algunos de los parámetros que podrían afectar significativamente el porcentaje de remoción de As (%R) o respuesta. Para ello se realizó un diseño factorial que nos brindó las condiciones óptimas de sorción. Los factores estudiados fueron pH, masa de sorbente y tiempo de contacto contaminante-sorbente. El diseño experimental fue realizado separadamente con Q y M-Q y mostró que los tres factores y las interacciones entre ellos modificaron significativamente %R. La combinación de M-Q aumentó el %R de 17% a 85%. Además, se caracterizaron los materiales sorbentes aplicando difracción de rayos X (DRX) y determinando el pH de carga cero. Para la determinación cuantitativa de As(V) se puede utilizar métodos espectrofotométricos: a) Dietiditiocarbamato de plata (DDCAg) y b) azul de molibdeno. En este trabajo se utilizó la técnica recomendada del DDCAg.