Revista de ciencia y tecnología de membranas

Abstracto

Biocompuesto benigno de mezcla de grafito y quitosano para la absorción de nitrato tóxico del agua

Rajendra S Dongre

En las últimas décadas, se ha intensificado el uso de fertilizantes, pesticidas y nutrientes nitrogenados y fosforados para el desarrollo de cultivos en la agricultura. El nitrato no utilizado se filtra del suelo arenoso o texturizado durante las lluvias. El envenenamiento por nitratos produce metahemoglobinemia o síndrome del bebé azul, además de eutrofización, que es perjudicial tanto para los seres humanos como para el ecosistema. La contaminación por nitratos se mitiga con la desnitrificación del agua, que se logra mediante diversos tratamientos, a saber: resinas de intercambio iónico, ósmosis inversa (OI) y destilación. El intercambio iónico funciona a nivel doméstico; los suavizadores filtran el agua cargada de calcio y magnesio que pasa a través de resinas que intercambian cloruro por nitrato. La regeneración de resinas es costosa, por lo que el intercambio iónico no es la opción preferida. La OI es útil, pero tiene algunas desventajas, a saber: costosa, altos insumos de energía, ineficiente, desperdicia más agua y funciona a baja presión. La destilación es lenta y requiere una limpieza frecuente para eliminar la materia acumulada, lo que la hace inadecuada para tratamientos de agua a gran escala. En consecuencia, la adsorción sobre adsorbentes sintéticos y naturales fabricados es más viable y se optó por la eliminación de nitrato del agua. Esta investigación derivó un biocompuesto a base de quitosano dopando grafito y lo utilizó para la eliminación de nitrato del agua en modos por lotes. Las concentraciones más bajas de nitratos se eliminan más rápido; mientras que para un nivel de nitrato más alto se elimina lentamente. La mayor eficiencia de eliminación del 90% se observa para la muestra de nitrato de 5 ppm, mientras que las muestras de nitrato de 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm y 50 ppm mostraron una capacidad de eliminación de nitrato del 88%, 79%, 71%, 66%, 60% respectivamente. Se examinan las isotermas de Langmuir y Freundlich para datos experimentales y Langmuir se ajusta mejor. El adsorbente de biocompuesto de quitosano dopado con grafito parece benigno sobre los adsorbentes comerciales en términos de costo y eficiencia. El adsorbente usado se regenera mediante tratamiento con NaOH 0,1 N. El nitrato residual del efluente/muestras después de la sorción se analizó mediante cromatograma iónico a intervalos fijos.