Desarrollo de procesos de separación y recuperación del boro de aguas contaminadas mediante el uso de biopolímeros

Abstract

El agua es un recurso fundamental para todos los seres vivientes y es un recurso indispensable para el desarrollo industrial. La creciente presión que genera el crecimiento poblacional y el aumento de las necesidades de la civilización moderna, tiene como consecuencia la búsqueda de métodos que hagan posible la reutilización del agua de desecho, separando los contaminantes presentes en la misma. Uno de los elementos que ha adquirido relevancia a nivel mundial es el boro, ya que una contaminación con exceso de boro puede causar cuantiosas pérdidas en la agricultura y malformaciones en los órganos reproductores de los humanos. El alcance del papel del boro como elemento esencial en los procesos fundamentales biológicos ha sido establecido durante la última década. El crecimiento del conocimiento sobre la ciencia del boro en estos últimos años ha sido de gran importancia tanto en el aspecto comercial como en el aspecto medioambiental. En este trabajo se propone la eliminación y recuperación del boro de las aguas contaminadas mediante la técnica de bioadsorción, utilizando adsorbentes manufacturados a partir de polímeros naturales como el alginato de calcio y de la combinación de alginato de calcio con alúmina en forma de perlas. El presente estudio está comprendido en 3 etapas principales, revisión de la documentación técnica para establecer la tendencia tecnológica de la investigación, síntesis de los biopolímeros a utilizar para remover el boro, Fase experimental que comprende el estudio de la capacidad de adsorción, de la velocidad de remoción del boro y del análisis de la capacidad para recuperar el boro adsorbido por los biopolímeros. Entre las principales conclusiones cabe recalcar que se demostró que los polímeros propuestos pueden remover el boro eficientemente de las soluciones acuosas y la máxima capacidad de adsorción obtenida fue de 72,8 mg/g utilizando perlas húmedas de alginato de calcio a pH 11. La isoterma de Langmuir es la que mejor se adapta a los datos experimentales y La modelización de las cinéticas se ajustan mejor al modelo de Ho de pseudo segundo orden. El proceso se lleva a cabo mediante una quimisorción, y el mecanismo de reacción conduce a la formación de ésteres de boratos. Además se realizaron análisis de desorción de las perlas, y el boro puede ser recuperado mediante la utilización de agua destilada y agua común doméstica sin necesidad de emplear solventes químicos, lo cual convierte a estos polímeros naturales en una propuesta atractiva para el desarrollo de procesos viables que permitan recuperar el boro de las aguas contaminadas.