Remoción de cromo hexavalente de aguas contaminadas usando quitosano obtenido de exoesqueleto de camarón

Removal of hexavalent chromium from contaminated water using chitosan obtained from shrimp exoskeleton

El exoesqueleto de camarón desechado por la industria puede ser aprovechado para la obtención de quitina y quitosano con la utilización de reactivos comerciales de muy bajo costo. El quitosano es un biopolímero que tiene diversos usos, entre ellos, la remoción de metales pesados a partir de aguas residuales. En este estudio se utilizó quitosano para la remoción de cromo hexavalente a partir de muestras de aguas residuales del proceso de galvanizado (cromado) de una industria de Cartagena. La remoción de cromo se realizó por un proceso discontinuo, a un pH óptimo encontrado en este estudio de 2.0 y una temperatura de 26 °C. La cinética de adsorción fue estudiada mediante el uso de la isoterma de Langmuir, siendo la capacidad máxima de adsorción (Q_max) de 200 mg/g. La remoción de cromo hexavalente a partir de las muestras de aguas residuales fue del 99.98 %.

INTRODUCCIÓN

La cría y comercialización de camarón en la costa Caribe colombiana constituye una actividad económica importante (1). A su vez la generación de residuos perecederos del exoesqueleto constituye un problema de contaminación ambiental. Una solución a  este  problema es el aprovechamiento del exoesqueleto de camarón como fuente de quitina, un biopolímero presente en el caparazón de muchos crustáceos. A partir de la quitina se obtiene quitosano, mediante un proceso químico de desacetilación. Ambos polímeros son recomendados como probables sustituyentes de los polímeros sintéticos, debido a que tienen excelentes propiedades como biocompatibilidad, biodegradabilidad y toxicidad nula (2-4). En la actualidad se están reemplazando los métodos convencionales para el tratamiento de aguas residuales (precipitación, oxidación, intercambio iónico, filtración) por sistemas que contienen biopolímeros adsorbentes (5). El quitosano posee grupos amino libres que permiten su interacción con cationes, aniones y compuestos tanto orgánicos como inorgánicos, dependiendo del pH del medio. Esta característica le confiere una utilidad potencial como biofiltro de aguas residuales, ayudando a resolver los problemas de contaminación (6, 7). Además de las propiedades  quelantes,  el quitosano es útil en medicina, en la industria de alimentos, cosmética y farmacéutica (8, 9).