Así lo demostró un experimento realizado en laboratorio, en el cual se mezclaron el quitosano y la bentonita, que, aunque no son superhéroes, sí tienen el poder de la limpieza. El primero es un polímero abundante en la naturaleza y recubre el cuerpo de crustáceos, insectos y hongos, y el segundo, es una arcilla fina formada de ceniza volcánica; al combinarlos removieron en un 90 % agua contaminada con tartrazina, colorante artificial amarillo usado por la industria en helados, panes o bebidas.
La tartrazina representa el 30,78 % de los colorantes
más presentes en aguas residuales por encima del rojo y el azul, es altamente
soluble y de difícil remoción; tiene una vida media de 300 días en presencia de
rayos ultravioleta y su vertimiento presenta un riesgo para el ambiente, ya que
impide la penetración de la luz, lo cual afecta los procesos fotosintéticos y
el oxígeno disuelto, afectando la flora y fauna de ríos y quebradas entre otros
afluentes.
Además, tiene un efecto toxico para algunas especies
acuáticas, ya que su descomposición genera aminas aromáticas (sustancias
cancerígenas y mutagénicas), por esta razón su tratamiento forma parte de
evaluaciones y estudios.
Willy Alexander Velásquez Bustos, magíster en Ingeniería -
Ingeniería Ambiental, del Grupo de Investigación en Procesos Químicos,
Catalíticos y Biotecnológicos (PQCB) de la Universidad Nacional de Colombia
(UNAL) Sede Manizales, probó una alternativa a la captación de colorantes
artificiales durante la producción de alimentos, antes de verter el agua de las
industrias a ríos y quebradas.
Afirma que, “la bentonita y el quitosano, fáciles de
conseguir en el mercado, son eficaces para diseñar métodos de cristalización de
aguas, algo que se logra mediante la adsorción, técnica en la que se produce un
compuesto de ambos materiales permitiendo que la tartrazina se adhiera a la
superficie de la sustancia mezclada en cortos lapsos”.
En cinco ensayos, el investigador trituró una muestra de
bentonita que pasó a través de un tamiz (rejilla) para conseguir la muestra más
fina del producto; después agregó este fino polvo a un recipiente con agua, y
sobre este puso el quitosano; durante 24 horas ambas sustancias se mezclaron en
un agitador magnético.
“La estructura molecular de la bentonita genera dos capas,
una superior y una inferior, dejando un espacio en medio para que las
partículas del quitosano se adhieran generando un compuesto de dos materiales”,
señala el investigador.
Para garantizar la mezcla entre los materiales se añadió una
pequeña cantidad de glutaraldehído, compuesto químico que garantiza que el
quitosano no se disuelva en el agua.
Posteriormente, la muestra se secó a temperatura ambiente,
adquiriendo una forma gelatinosa que se trituró y tamizó de nuevo; el resultado
fue un polvo fino de tonalidad gris, listo para ser añadido al agua contaminada
con tartrazina.
De las cinco muestras de agua residual utilizadas, cuatro
fueron artificiales, es decir, creadas en el laboratorio, mientras que la
quinta sí fue real, obtenida de una industria alimentaria de Manizales.
Este proceso se hizo teniendo en cuenta diferentes variables
como el pH, tiempo de contacto, la carga de adsorbente y la concentración del
colorante, dentro de la muestra, con el fin de determinar el valor exacto en el
cual se podría generar una contención del colorante.
Así, se evaluaron muestras desde los 30 hasta los
100 mg de tartrazina por litro de agua, a tres temperaturas: 25, 35 y
45 °C, con valores en pH de 3,5, una carga de adsorción del compuesto de
0,2 a 0,4 gramos por litro y una agitación constante 300 revoluciones por
minuto a 120 minutos durante 24 horas.
Los resultados mostraron que el valor indicado para remover
un 98,6 % del colorante de la muestra es a los 45 °C durante 120
minutos con un compuesto de quitosano y bentonita al 4 % por litro de
agua.
Es importante destacar que, a pesar de ser un polvo fino,
este no se disuelve en el agua, por lo que se debe retirar mediante un proceso
de filtración por celulosa. Este método separa las partículas sólidas o
materiales no deseados del líquido mediante un papel de filtro con porosidad
controlada, dejando el agua libre de residuos sólidos, en este caso, el
compuesto con quitosano y bentonita.
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