Evaluación de la adsorción de los iones cd2+ y cu2+ en un criogel obtenido a partir de quitosano y celulosa

Abstract

El agua es un elemento esencial para la vida, no solo por ser un disolvente de innumerables sustancias, si no también por las muchas reacciones químicas en las que interviene. Actualmente la contaminación del agua se considera un problema grave debido a que en ella se encuentra una gran diversidad de contaminantes, entre los cuales, destacan los metales pesados que son tóxicos cuando exceden las concentraciones normales, una alternativa de remoción de metales pesados disueltos en el agua es el uso de biosorbentes naturales. En el presente estudio se analizó la capacidad de adsorción de Cd+2 y Cu+2 en soluciones acuosas utilizando un criogel sintetizado con dos polisacáridos, el quitosano (Q) y la celulosa (C) y un proceso de auto ensamblado inducido por segregación de hielo (denominado ISISA por sus siglas en ingles). Se obtuvieron materiales criogenicos en forma de monolitos con estructura microporosa e interconectada, denominados criogeles Q-C. Los criogeles Q-C fueron preparados variando parámetros como la relación de polímeros, la cantidad del entrecruzante y la velocidad de inmersión, también fueron caracterizados por pruebas solubilidad, determinación del porcentaje de hidratación, MEB-EDS, FTIR-ATR, BET y potencial Z. Los criogeles obtenidos fueron insolubles en soluciones acuosas, aquellos que fueron preparados con menor cantidad de celulosa y de entrecruzante mostraron un mayor porcentaje de hidratación; también se evidencio la presencia de grupos amino –NH2 e hodroxilo –OH en su estructura molecular. El estudio de la capacidad de adsorción de iones Cu2+ y Cd+2 en el criogel Q-C, se realizó bajo condiciones de equilibrio, en un rango de temperatura de 30-50°C en función del tiempo y de la concentración. Para analizar los datos obtenidos en la adsorción de Cu+2 y Cd+2 se utilizaron modelos cinéticos y de isotermas, los modelos de pseudo segundo orden y de Elovich, mostraron una mejor representación de los datos experimentales; el modelo de Sips dio un mejor ajuste de los datos de equilibrio.