Tratamiento de efluentes coloreados provenientes del teñido de Paja Toquilla mediante un proceso Fenton optimizado

Treatment of colored effluents from the dyeing of Paja Toquilla by means of an optimized Fenton process

En el Ecuador la elaboración de productos hechos a base de paja toquilla se ha convertido en un referente de exportación del país. Para teñir estos productos se emplean tintas tipo anilina cuyos efluentes coloreados son descargados a los ríos sin previo tratamiento. En esta investigación se planteó un proceso de remoción de color. La primera etapa consistió en la determinación de la mejor relación entre Fe²+ y H₂O₂ para el proceso Fenton, aplicando un diseño experimental factorial (3_²); el mejor resultado se obtuvo con los niveles alto y medio de FeSO₄.7H2O y H₂O₂ al 30%v/v, respectivamente. El proceso Fenton establecido fue aplicado para remediar soluciones preparadas con los tres colorantes tipo anilina: azul, rojo y negro, que son los más usados en el teñido de paja toquilla. Para cada colorante, se determinó el porcentaje de remoción y su cinética, en todos los casos fue superior al 90 % y de segundo orden. Finalmente, los efluentes tratados fueron neutralizados para evaluar su eco toxicidad en un ensayo con Daphnia Magna en el cual se comprobó que el agua puede ser descargada sin riesgo de ecotoxicidad acuática luego de aplicado el proceso.

1. INTRODUCCIÓN

Los primeros tintes usados fueron de origen natural, como el hollín, óxido de manganeso, hematita y ocre, para pintar desde historias en cuevas hasta pieles y ropas de uso común. Los tintes naturales de uso textil fueron obtenidos de plantas, insectos, hongos y líquenes. Desde 1856, cuando Perkin obtuvo los primeros colorantes sintéticos, miles de estos tintes sintéticos se han producido hoy en día, considerando que la producción mundial anual total de tinte de uso textil se estima alrededor de 70,000 toneladas/año, con más de 100,000 colorantes disponibles en el mercado. Teniendo en cuenta que el mayor consumidor de estos tintes es la industria textil [1].

Los tintes o colorantes pueden definirse como sustancias que, al ser aplicadas a un sustrato, imparte color a dicho sustrato mediante procesos que de manera temporal destruyen cualquier estructura cristalina de las sustancias coloreadas. Estas se adhieren a superficies compatibles por adsorción física, retención mecánica, formación de enlaces covalentes o de complejos con sales o metales, entre otros [2]. El color de los tintes depende de su capacidad de absorber la luz en el rango visible de la radiación electromagnética (400-700 nm). Considerando la teoría de Witt, un colorante debe estar formado de dos grupos, un cromóforo y un auxocromo. Los cromóforos dan color al tinte, porque son capaces de absorber luz en la región visible (por ejemplo, grupos nitro, azo, quinoides), mientras que los auxócromos se encargan de profundizar el color, cuando se introduce una molécula de color. La teoría de Witt, ha sido reemplazada por la teoría electrónica moderna, la misma en la cual el color es causado por la excitación de los electrones de valenciaπ, por la luz visible [3].

El uso de colorantes para la tinción de diferentes productos es de gran demanda y uso a escala mundial, ya que además del aporte visual que puede generar a un producto, mejorar notablemente su apariencia, también potencia estrategias de marketing de promoción de venta de estos, por ello, varias industrias utilizan diversos tipos de colorantes; industrias como la alimenticia, del papel, la textil, entre otras.