Estudian control de parámetros químicos para optimizar descontaminación de agua con arsénico

Dic
19
2014
Estudiando el sistema de limpieza de aguas con nanopartículas de hierro (Fe), académicos del Cedenna determinaron la relación entre el pH del líquido contaminado, la concentración del contaminante y el porcentaje de remoción del arsénico (As).
Estos resultados han mostrados ser superiores a los obtenidos con otros productos comerciales actualmente disponibles. 
 
Por Lorena Jiménez Ubeda, Difusach 
 
La contaminación del agua es un problema que aqueja a más de una comunidad en Chile. Ésta se da especialmente en el norte, donde el líquido se mezcla con metales pesados y metaloides, como el arsénico y el plomo, llegando a niveles que superan lo permitido por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Utilizando nanopartículas de hierro de valencia cero (nZVI), investigadores del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna), identificaron las características de la  contaminación del agua que se da de forma natural con el arsénico, con miras a optimizar el proceso de limpieza. 
 
“En esta investigación buscamos parámetros para mejorar la eficiencia de la adsorción de diferentes elementos trazas, tales como arsénico, a través de nanopartículas de hierro, en este caso mirando de manera particular al pH, el cual presenta una mayor capacidad de adsorción en condiciones ácidas (pH 4.0). En el laboratorio replicamos como se presenta este metaloide naturalmente en zonas de Chile, determinando la relación entre el pH del líquido contaminado con la concentracion de arseniato As(V), y tiempo de contacto en que las nanopartículas de hierro absorben el arsénico”, destaca el Dr. Samuel Baltazar, académico del Departamento de Física de la U. de Santiago. 
 
Uno de los resultados de este estudio es la publicación “Reordenamiento superficial de nanopartículas de Fe de valencia cero: el papel de pH y sus implicaciones en la cinética de adsorción de arseniato”, que fue publicada en la revista Environmental Technology, que surgió gracias a un proyecto Conicyt de Inserción a la Academia donde buscaban optimizar los procesos de potabilización de las aguas, concentrándose en las características particulares del territorio chileno. 
 
El proyecto consistió “en sintetizar, caracterizar y aplicar sistemas nano-estructurados para diversas problemáticas de la sociedad. En particular nos enfocamos en la utilización de estos sistemas muy pequeños con excelentes propiedades de adsorción de elementos trazas para solucionar problemas medioambientales a gran escala”, explica. 
 
Este estudio, próximo a cumplir cuatro años, se gestó de manera interdisciplinaria entre físicos y químicos de la U. de Santiago, donde destaca la participación de la Dra. Dora Altbir, el Dr. Nicolás Arancibia y la Dra. María Angélica Rubio. A ellos se suma la colaboración internacional del Dr. Aldo Romero de la Universidad del Oeste de Virginia  y de la Dra. Alejandra García de la Universidad de Texas, Estados Unidos.
 
El plomo  como contaminante 
 
Dentro de esta investigación también se desarrolló el estudio del plomo como contaminante del agua, comprobándose que era posible su remoción usando hierro. A diferencia del arsénico, en el laboratorio replicaron agua contaminada con plomo como resultado de la intervención del hombre. También encontraron una relación entre el pH y la remoción del metal pesado, cuyos resultados de capacidad de remoción fueron optimizados a pH 6.0. Ahora el docente espera que puedan encontrar apoyo de la industria para pasar al siguiente paso: la investigación aplicada.
 
“Las nanoestructuras ya se utilizan ampliamente en diferentes áreas, como la biología y electrónica. Creo que hoy estamos en un momento en que tenemos suficientes herramientas para hacer una real contribución en la solución de problemas ambientales usando nanotecnología. Actualmente ya hemos comenzado a ver aplicaciones concretas de la nanotecnología, sin embargo, esto recién esta comenzando por lo que tenemos una oportunidad de hacer una gran contribución a su desarrollo”, señala el Dr. Baltazar.