• Investigadores de la Facultad de Química, encabezados
por José Luz González Chávez, estudian el quitosano,
presente en crustáceos
• Los sorbentes son elementos con capacidad para captar contaminantes
Investigadores de la Facultad de Química
(FQ) de la UNAM, encabezados por el integrante del Departamento de Química
Analítica, José Luz González Chávez, trabajan
en el uso del quitosano como sorbente para limpiar volúmenes
de agua y efluentes industriales.
Los sorbentes –entre los que se incluyen
polímeros entrecruzados, como hidrogeles y criogeles–,
explicó el investigador, son elementos con capacidad para captar
contaminantes, y con base en ellos, se desarrollan técnicas en
esta entidad, en colaboración con el Instituto Tecnológico
de Toluca, para tratar distintos elementos presentes en el agua.
El quitosano, señaló González
Chávez, es un polisacárido presente en estado natural
en las paredes celulares de algunos hongos y en los exoesqueletos de
los crustáceos.
Este elemento se ha convertido en un material
ampliamente estudiado como biosorbente, por presentar características
como ser biodegradable, no tóxico, además de ser el segundo
polímero natural más abundante, después de la celulosa.
De hecho, hay investigaciones que lo confirman como un excelente adsorbente,
con una gran afinidad por los iones metálicos.
José Luz González dijo que uno
de los nuevos procesos utilizados para eliminar metales es la biosorción,
donde materiales poliméricos de origen natural son usados como
adsorbentes para la remoción de algunos iones metálicos
en agua y efluentes industriales.
Es el caso del quitosano, puede obtenerse de
manera económica pues se asienta en el exoesqueleto o esqueleto
externo contiguo que recubre toda la superficie de animales como arácnidos,
insectos, crustáceos, miriápodos y otros grupos relacionados;
ahí cumple una función protectora y de respiración,
y otra mecánica, además proporciona el sostén necesario
para la eficacia del aparato muscular, detalló.
En algunos casos, el exoesqueleto aparece calcificado,
reforzado por la aparición de carbonato cálcico, algo
que sucede con crustáceos como cangrejos y langostas. Es biodegradable
y fácil de moldear, similar en fuerza y dureza a una aleación
de aluminio, pero con la mitad de peso. De este modo, adelantó
el universitario, podría ofrecer amplias ventajas como biosorbente.
González estudia la biosorción
desde 1997 y ha colaborado con las universidades Complutense de Madrid
y Autónoma del Estado de México, y hoy día con
el Instituto Tecnológico de Toluca, específicamente con
el grupo de Beatriz García Gaitán, que trabaja con materiales
poliméricos, algunos de ellos a base de quitosano (hidrogeles
y criogeles), desde hace más de siete años.
“Para la síntesis de biosorbentes
hemos analizado arcillas, desechos agrícolas, biomasa, resina
y polímeros, entre otros. El quitosano se ha convertido en un
material ampliamente estudiado como biosorbente”, detalló.
Solo o combinado con otros polímeros
naturales o sintéticos, ya ha sido utilizado como materia prima
para la síntesis de hidrogeles en forma de esferas, polvos y
películas, y su uso como sorbente de metales ha mostrado ser
eficiente.
El grupo de trabajo ha realizado investigaciones
con el quitosano y otros materiales para sintetizar hidrogeles en forma
de esferas para la sorción de iones metálicos como el
cobre y el cadmio, con buenos resultados. Similares avances se han obtenido
con estos materiales sorbentes, pero en forma de criogeles.
Sorbentes
En la conferencia Remoción de contaminantes
con diferentes sorbentes, González Chávez refirió
que los métodos convencionales para el tratamiento de efluentes
incluyen procedimientos como precipitación, electrodepositación,
intercambio iónico, ósmosis inversa, filtración,
sedimentación, flotación iónica y, en los últimos
años, la sorción.
Esta última, explicó, es una
propiedad mediante la cual ciertos sólidos captan determinados
contaminantes de una disolución, y los concentra en su superficie.
Incluye procesos como adsorción, absorción, intercambio
iónico, microprecipitación, interacción electrostática,
formación de complejos y atrapamiento mecánico.
Hay diferentes tipos de sorbentes (elementos
con capacidad para la sorción) como carbón activado, minerales,
zeolitas, resinas de intercambio iónico, biosorbentes (biomasas)
y polímeros entrecruzados, entre otros.
La utilización de estos métodos
es urgente, debido a que el agua incorpora cada vez más contaminantes,
como materia orgánica, hidrocarburos, desperdicios industriales,
metales pesados, colorantes, plaguicidas, productos químicos
domésticos y desechos radioactivos.
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