Autora: Gledys Martínez/ Centro Nacional de Teledetección Agrícola (CENATEL).FIIIDT.
En el agua residual existen cantidades de metales pesados que contribuyen a la contaminación del medio ambiente, entres esos metales (Tabla 1) se pueden destacar el níquel, manganeso, plomo, cromo, cadmio, zinc, hierro, cobre y mercurio (Remtavares, 2008). Son considerados un grave problema ambiental debido a su alto poder de contaminación y no son degradables, por lo que es necesario controlar las concentraciones de estos metales para evitar riesgos ambientales y además poder reutilizar el agua debidamente tratada. Existen varios métodos para remover metales pesados, no obstante en esta nota se abordarán: la precipitación química, el intercambio iónico y la adsorción química.
Tabla 1. Principales actividades industriales generadoras de metales pesados
Precipitación química
La precipitación química es un proceso empleado para remover varios tipos de contaminantes del agua, este proceso depende de la solubilidad de varios compuestos formados en el agua, como aquellos metales pesados que se encuentran en el agua como cationes los cuales formarán hidróxidos y carbonatos sólidos. Estos sólidos tienen bajos límites de solubilidad en el agua facilitando su precipitación. En el proceso de precipitación se incluye el proceso de reducción de calcio y magnesio denominado ablandamiento del agua, la reducción de la concentración de hierro y manganeso y la remoción de metales pesados, radionucleicos y materiales orgánicos. La precipitación química es uno de los procesos más comunes en el tratamiento del agua, obteniendo grandes beneficios en la utilización de esta técnica.
El proceso de precipitación se observa cuando la concentración iónica de un compuesto soluble en exceso aumenta por encima de un cierto valor. Cuando esto pasa se forma un sólido que puede sedimentarse, este proceso se representa en la siguiente reacción:
A+ + B– ⇌ AB(s)
Donde (s) denota la forma sólida del precipitado.
Los materiales de precipitación usados generalmente son: cal, sosa cáustica y sulfuros. En la Tabla 2 se resumen sus características.
Tabla 2. Características de los materiales de precipitación
Tabla 3. Remoción de metales pesados empleando la técnica de precipitación química.
Intercambio iónico
Es un proceso de separación en el cual los iones intercambiados no alteran sus cargas. El principal objetivo de este método es recuperar metales valiosos. En este método los iones de metales pesados son atraídos a una resina especial que se clasifican en resinas catiónicas (que intercambian iones cargados positivamente) fuertemente ácidas o débilmente ácidas y resinas aniónicas (que intercambian iones con carga negativa) fuertemente básicas o débilmente básicas. Las resinas fuertemente básicas y fuertemente ácidas funcionan indiferentemente del pH, mientras que las resinas débilmente acidas y débilmente básicas dependen del valor de pH.
Uno de los beneficios de emplear estas resinas es que una vez saturada (ya no posee calidad para absorber iones) se puede retirar, limpiar y reutilizar, la clave está en los materiales usados para crear la resina.
Tabla 4. Condiciones experimentales de intercambio iónico por medio de resinas.
Adsorción química
La adsorción química es un método que divide y concentra los elementos químicos de una superficie sólida o líquida. Se utiliza para remover cantidades distintas de contaminantes y todo dependerá del tipo de absorbente a utilizar. Este método permite captar los iones metálicos debido a su capacidad de enlazar y acumular los diferentes tipos de contaminantes. Esta tecnología es ampliamente aceptada porque es muy eficiente en la remoción de colorantes y compuestos estables que no pueden removerse o eliminarse por métodos convencionales.
El carbono activado es el adsorbente “ideal” para eliminar diversos contaminantes presentes en el agua, es considerado un adsorbente convencional conjuntamente con otros como la alúmina activada, arenas y zeolitas. Sin embargo, los elevados costos de estos materiales limitan su aplicación. Actualmente existen materiales de bajo costo para sustituir el material costoso que comúnmente se aplicaba en este tipo de tratamiento, estos adsorbentes no convencionales, también conocidos como verdes o bioabsorbentes, están siendo desarrollados a partir de fuentes naturales como biomasa, algas y residuos agroindustriales.
Tabla 5. Adsorción o eliminación de metales pesados, utilizando residuo industrial, desechos agrícolas y minerales.
Referencias
- Caviedes, D., Ramiro, A., Perdonó, A., Rodriguez, D.,Sandoval, J. (2015). TRATAMIENTOS PARA LA REMOCIÓN DE METALES PESADOS COMUNMENTE PRESENTES EN AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES. UNA REVISIÓN. [Documento en línea] Disponible en: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/5432290.pdf&ved=2ahUKEwijiubUhpPrAhXOxVkKHRJ1B-AQFjABegQIBhAB&usg=AOvVaw1yuOAjCuExeEIlpSeAhvr7
- Remtavares, (2008). LOS METALES PESADOS EN LAS AGUAS RESIDUALES. [Documento en linea] Disponible en: https://www.madrimasd.org/blogs/remtavares/2008/02/02/83698
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