Tesis para optar el Título Profesional - Convocatoria 01
Cleyby Magaly Cañazaca Davila; William Eliezer Yulimidhyr Ccama Larico; Edwin Julio Urday Urday
Objetivo
Determinar el efecto de las nZVI en la remoción de Cromo Hexavalente
Resumen:
Actualmente la industria del cuero es una de las que más problemas de contaminación producen y nuestra ciudad no es ajena a ello debido a la presencia de metales pesados en especial del Cr (VI) de sus efluentes.Actualmente el uso de nanopartículas sintetizadas por plantas es la solución más viable, para el tratamiento de este tipo de efluentes.En consecuencia, este proyecto plantea una aplicación de nZVI sintetizadas por Eucalipto debido a que en su composición tiene elementos que le dan propiedades antioxidantes especialmente polifenoles, las cuales influyen en el proceso de remoción de Cr (VI), para ello es necesario que las nZVI sean caracterizadas y corroborar su poder Reductor con el precursor Cloruro Férrico (FeCl3) luego de una serie de etapas dichas nanoparticulas serán pesadas y puestas en un sistema de reactores donde se evaluara su poder de remoción del Cromo Hexavalente de una solución sintética de K2CrO7 de diferentes concentraciones las cuales serán puestas en contacto con las nanoparticulas de hierro previamente sintetizadas y se evaluara el porcentaje de remoción del Cromo (VI) en los diferentes intervalos de tiempo. Con los datos que obtendremos de nuestras mediciones construiremos los diagramas de las isotermas de Freundlich y Langmuir y valoraremos la remoción de Cromo Hexavalente de nuestra muestra problema.
Palabras clave
nZVI, Nanopartícula de hierro cero valente ,Cromo, UNSA, Cienciactiva, Concytec
Problema central
Es ya sabido que nuestra región cuenta con la mayor cantidad de industrias productoras de cuero y a la vez con mayor carga contaminante, cuyos efluentes contienen residuos de cromo (VI) existen reportes de concentraciones elevadas de cromo hexavalente, que están por arriba de los 637 mg/l, en los efluentes de las industrias de curtido los cuales sobrepasan los valores máximos permisibles de 0.10 mg/l, a esto ay que agregarle que más del 50% de las empresas son informales cuyos efluentes no son controlados. El Reporte Técnico del MITINCI, recomendó que estas industrias instaladas en el parque industrial de RIO SECO en el distrito de Cerro Colorado instalen plantas de tratamiento de aguas residuales comunes y plantas de reciclaje de cromo, actualmente solo existe una planta de tratamiento de aguas residuales que está a punto de colapsar y el resto es enviada hacia lagunas de sedimentación de las cuales solo una está en servicio y dos lagunas inservibles que sirven de depósito de aguas negras mas no reciben ningún tipo de tratamiento. Actualmente el problema es mayor porque los trabajadores de las empresas instaladas y muchas asociaciones de viviendas aledañas se ven seriamente afectadas. La tendencia del uso de nanoparticulas de hierro estan por encima de los métodos convencionales, debido a sus propiedades físico-químicas, las cuales presentan una capacidad adsorbente de 3.56 mg/g. Por otra parte los métodos biosinteticos de nZVI es un método bastante eficiente con el requisito de solo dos componentes comunes y sin necesidad de un equipo en especial, es no tóxico y amigable con el medio ambiente y lo más importante es que al reducirse el costo global del proceso de síntesis, no requieren de mucha energía estas pueden ser producidas incluso a grandes escalas. Por lo tanto nuestra investigación se justifica y enmarca en la línea de la nanotecnológia de materiales utilizando recursos naturales locales como el Eucalipto que en la actualidad se encuentra distribuida en toda la región , por lo tanto es considerado como un recurso asequible y fácil de obtener para utilizarlo en nuestra investigación para sintetizar nZVI aplicando el “Método Verde” conforme a bibliografía con el fin de biosintetizar nanoparticulas de nZVI para resolver el problema de la contaminación de Cromo hexavalente en nuestra región. Problema identificado El cromo (VI) es un metal muy pesado utilizado en variedad de aplicaciones industriales cuyos efluentes contienen Cr (III) y Cr (VI) en elevadas cantidades como ya es sabido este elemento es altamente toxico para los seres vivos. Por otra parte, es un carcinógeno potencial, mutágeno, teratógeno establecidos por la vía de inhalación y por la vía oral. Por lo tanto,” debe ser retirado”. Pero muchas veces la contaminación de estas no es tomada en cuenta por el desconocimiento de la gente convirtiéndose así en un problema silencioso e ignorado en la región. Para contrarrestar esto, en países ya desarrollados los investigadores han ido desarrollando una variedad de métodos para su eliminación tales como intercambio iónico, filtración, precipitación electroquímica, adsorción con carbón activado, etc. Pero estos métodos son complicados y costosos para desarrollarlos a gran escala. De tal manera que la mejor solución económicamente viable y medioambientalmente tolerable es usar nanoparticulas.
Hipótesis planteada
La Contaminación por metales pesados especialmente el Cr (VI) es un factor que influye de manera negativa en la salud de la población. Por lo tanto el reciente avance de la nanotecnología y en particular el uso de nanoparticulas sintetizadas por el método verde usando extractos de plantas locales al ser más ecológico y amigable con el medio ambiente puede ayudar a eliminar el Cr(VI) en efluentes contaminados por dicho metal y demostrar que son más eficiente que los métodos convencionales.
Resultados esperados
02 Profesionales con Título Universitario de Inigeniería Química
01 Tesis de pregrado publicada
01 Artículo en revista indizada aceptado para revisión sobre los resultados del proyecto
Se espera poder disminuir la concentración del cromo hexavalente de una manera más eficiente en comparación con otras técnicas y/o materiales usados en la industria.
Poder sintetizar nanoparticulas de Hierro ( nZVI ) por el método verde a partir de un extracto de hojas de Eucalipto (Eucalytus sp.)
Construir las isotermas de adsorción del nanomaterial (Isoterma y Langmuir Freundlinch)
Poder construir las gráfica donde se pueda apreciar el Porcentaje de remoción del Cromo Hexavalente con respecto del tiempo de contacto.
Impactos esperados
En caso de originar una remoción de Cr (VI) óptima usando nZVI naturales, traería muchas ventajas ambientales, económicas
y sociales. La contaminación por Cr (VI) de los efluentes tendrá una solución y despertará el interés de hacer más
investigación en el área nanotecnológico tomándolo como una potente alternativa para disminuir la contaminación
ambiental producida por los efluentes industriales.
Los resultados del proceso de remoción de Cr hexavalente con nZVI obtenidas con un recurso natural, podrán ser usados
como referencia para tomar la decisión de hacerlo a nano escala y aplicarlo para solucionar problemas medio ambientales,
utilizando las nuevas tendencias tecnológicas y poder insertar en nuestro país un mercado como es la nanotecnología, como
una potente solución para mitigar el daño por la contaminación.