Adsorbția albastrului de metilen cu biopolimeri (chitosan calcaros și chitosan) obținut din

Jenny Álvarez B. 1, O. Nino Castro M. 2 *, Oscar Tinoco G. 3

biopolimeri

1 Departamentul de chimie analitică, Facultatea de chimie și inginerie chimică, UNMSM. Av. Germán Amezaga 375, Cercado de Lima, Lima, Peru
2 Departamentul de chimie organică, Facultatea de chimie și inginerie chimică, UNMSM, Av. Germán Amezaga 375, Cercado de Lima, Lima, Peru. E-mail: [email protected]
3 Facultatea de Inginerie Industrială, Universidad Nacional Mayor de San Marcos - UNMSM. Av. Germán Amezaga 375, Cercado de Lima, Peru

Primit: februarie 2019; Acceptat: aprilie 2019

Text integral (pdf)

Programare (APA)

Álvarez B., Jenny, Castro M., O. Nino, Tinoco G., Oscar (2019). Adsorbția albastrului de metilen cu biopolimeri (chitosan calcaros și chitosan) obținut de la capetele creveților la nivel pilot. Jurnalul Iberoamerican de Polimeri, 20 (3), 90-104.

ABSTRACT

Cercetarea se referă la igienizarea efluenților textili contaminați cu coloranți, utilizând biopolimeri (chitosan Ch și chitosan calcaros ChCa) obținuți din capetele creveților roșii (Litopanaeus vannamei) pentru adsorbția albastrului de metilen, cu evaluarea parametrilor precum pH-ul soluției, concentrația inițială a colorantului, dimensiunea adsorbantului etc. Chitosanul este obținut din capete de creveți în trei etape: deproteinizare, demineralizare și deacetilare, iar pentru chitosanul calcaros este doar deproteinizat și deacetilat. Ambii biopolimeri se caracterizează prin determinarea gradului lor de deacetilare (prin ultraviolete - rezonanță magnetică vizibilă și nucleară - H), greutate moleculară, vâscozitate și alte proprietăți fizico-chimice. Au fost obținute procente semnificative de adsorbție a colorantului (albastru de metilen 200 ppm); Chitosan Ch 1020, în 30 de minute, a fost adsorbit 77% la un pH optim de 7,5; chitosanul calcaros ChCa 1020 a avut adsorbție de 81% la 35 de minute, la pH 8,0.

ABSTRACT

Cercetarea se referă la igienizarea efluenților textili contaminați cu coloranți, utilizând biopolimeri (chitosan Ch și chitosan calcaros CHCa) obținuți de la capetele creveților roșii (Litopanaeus van-namei) pentru adsorbția albastrului de metilen, cu evaluarea parametrilor precum ca pH al soluției, concentrația inițială a colorantului, dimensiunea adsorbantului etc. Chitosanul se obține din capetele creveților în 3 etape: deproteinizare, demineralizare și deacetilare; și, pentru chitosanul calcaros este doar deproteinizat și deacetilat. Ambii biopolimeri se caracterizează prin determinarea gradului lor de deacetilare (prin ultraviolete - rezonanță magnetică vizibilă și nucleară - H), greutatea molară, vâscozitatea și alte proprietăți fizico-chimice. S-au obținut procente semnificative de adsorbție a coloranților (albastru de metilen 200 ppm); chitosanul Ch1020, în 30 de minute, a fost adsorbit cu 77% la un pH optim de 7,5; Chitosanul calcaros ChCa 1020 a avut 81% adsorbție la 35 minute la pH 8,0.

INTRODUCERE

O problemă de mediu în nordul Peru este deșeurile din industria creveților, după extragerea părții comestibile; Aceste reziduuri (capete și coji de creveți) adăpostesc un polimer natural numit chitină; dar, din această biomasă, cele mai puțin utilizate sunt capetele, din care pot fi obținute și chitina și chitosanul.

Chitina este o polizaharidă compusă din unități de N-acetil-D-glucos-2-amină. Acestea sunt legate împreună cu legăturile β - 1,4, în același mod în care unitățile de glucoză alcătuiesc celuloza. Acest lucru permite o creștere a legăturilor de hidrogen cu polimerii adiacenți, oferind materialului o rezistență mai mare. Este al doilea polimer natural cel mai abundent după celuloză. Este foarte insolubil în apă și solvenți organici, datorită legăturilor sale de hidrogen. Chitina devine solubilă în acizi anorganici diluați când pierde acetil din grupul acetilamino, devenind chitosan [1, 2].

Chitosanul este o polizaharidă cationică liniară compusă din unități de b– (1–4) –2 - deoxi - 2 - amino - D-glucopiranoză (D - glucozamină și b– (1–4) –2 - deoxi - 2 - acetamido– D-glucopiranoză (N-acetil-D-glucozamină). Chitosanul se obține prin deacetilarea chitinei. Proprietățile chitosanului justifică aplicabilitatea acestui biopolimer în diferite domenii. Grupările amino și hidroxil prezente în structura sa îi conferă capacitatea de derivatizare, obținerea unei varietăți de substanțe cu proprietăți specifice și valoroase în domeniile lor de aplicare respective. Diferitele aplicații sunt: ​​biomedicale, farmaceutice, în produse alimentare, în agricultură, în tratarea apei, în produse cosmetice etc. [3, 4].

Mulți coloranți sunt utilizați în industria textilă, iar produsele lor de degradare sunt toxice pentru oameni și organismele vii, îndepărtarea coloranților din apele uzate a primit o atenție considerabilă în ultimele decenii. Coloranții sintetici sunt degradați prin diferite metode, cum ar fi oxidarea, enzimaticele etc., astfel încât epurarea apelor uzate aerobe nu poate elimina complet culoarea din apele uzate sau procesul este foarte lent. Unul dintre acestea este albastrul de metilen (AM), un colorant cationic, utilizat în mod obișnuit în industria textilă pentru colorarea bumbacului, lânii, lemnului, hârtiei și mătasei. Este considerat un compus cu efecte secundare adverse pentru sănătate, deoarece crește ritmul cardiac, produce tulburări gastrice și nervoase.

MATERIALE ȘI METODE

  1. Determinarea azotului. Determinarea conținutului de azot a fost efectuată prin metoda Kjeldahl [7].
  2. Determinarea procentului de umiditate. Este determinat în mod normal prin gravimetrie; pentru aceasta, o probă încălzită este adusă la greutate constantă într-un cuptor la 105 ° C, timp de 4 ore [7].
  3. Determinarea cenușii. Această determinare permite cunoașterea conținutului de materiale anorganice prezente în probă. Este un parametru foarte important atunci când se evaluează aplicațiile unui anumit chitosan sau chitină. Conținutul de cenușă este determinat gravimetric din reziduul obținut după arderea probei, timp de cel puțin 6 ore la o temperatură de 800 ° C [1, 2].