Novasinergia 2024, 7(2), 36-51. https://doi.org/10.37135/ns.01.14.03 http://novasinergia.unach.edu.ec
Artículo de Investigación
Remoción de cadmio en muestras de agua del estero El Macho, Machala-
Ecuador, utilizando como adsorbente espuma de poliuretano activada con
nanopartículas de plata
Removal of cadmium in water samples from the El Macho estuary, Machala-Ecuador, using
polyurethane foam activated with silver nanoparticles as an adsorbent
Hugo Romero Bonilla1, Mayra Escudero1, Luiggi Solano1
1Grupo de Investigación Aplicaciones Electroanalíticas y Bioingeniería, Universidad Técnica de Machala, Ecuador, 070222;
mayra.escudero@espoch.edu.ec; losolano@utmachala.edu.ec
*Correspondencia: hromero@utmachala.edu.ec
Citación: Romero, H.;
Escudero, M. & Solano, L.,
(2024). Remoción de cadmio en
muestras de agua del estero El
Macho, Machala-Ecuador,
utilizando como adsorbente
espuma de poliuretano
activada con nanopartículas de
plata. Novasinergia. 7(2). 36-51.
https://doi.org/10.37135/ns.01.
14.03
Recibido: 17 julio 2023
Aceptado: 17 enero 2024
Publicado: 03 julio 2024
Novasinergia
ISSN: 2631-2654
Resumen: La demanda creciente del sector vivienda en la ciudad de Machala-
Ecuador convirtió a las invasiones en el modelo común de crecimiento
desorganizado de esta ciudad, donde utilizan el estero “El Macho” para la
eliminación de desechos y aguas negras. Estudios preliminares respecto al
contenido de metales pesados en este estero concluyen que las concentraciones
de metales como el cadmio son superiores a los límites establecidos en la
normativa del Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del
Ambiente. En la presente investigación se evaluó la remoción de cadmio de
muestras de aguas del estero “El Macho” utilizando espuma de poliuretano
activada con nanopartículas de plata como adsorbente. Para la recolección de
los datos de adsorción se diseñó de un reactor tubular vertical, utilizando 1,560
g de adsorbente de poliuretano modificado con nanopartículas de plata, pH 8 y
tamaño de la espuma de poliuretano de forma cubica de 0,5 cm de lado. Se
cuantificó las concentraciones de cadmio mediante espectroscopia de absorción
atómica, en muestras de aguas del Estero antes y después de su paso por el
reactor. Se concluye que la espuma de poliuretano activada con nanopartículas
de plata, como adsorbente, alcanzó un porcentaje de remoción de 48,75% y, por
lo tanto, es efectivo para el tratamiento de aguas contaminadas con cadmio.
Palabras clave: Espuma de poliuretano, Nanopartículas de plata, Remoción de
metales pesados.
Copyright: 2024 derechos
otorgados por los autores a
Novasinergia.
Este es un artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos y
condiciones de una licencia de
Creative Commons Attribution
(CC BY NC).
(http://creativecommons.org/licens
es/by/4.0/).
Abstract: The growing demand of the housing sector in the city of Machala-Ecuador
turned invasions into the common model of disorganized growth of this city, where they
use the “El Macho” estuary for the disposal of waste and sewage. Preliminary studies
regarding the content of heavy metals in this estuary conclude that the concentrations
of metals such as cadmium are higher than the limits established in the regulations of
the Unified Text of Secondary Legislation of the Ministry of the Environment. In the
present investigation, the removal of cadmium from water samples of the “El Macho”
estuary was evaluated using polyurethane foam activated with silver nanoparticles as
an adsorbent. To collect adsorption data, a vertical tubular reactor was designed, using
1,560 g of polyurethane adsorbent modified with silver nanoparticles, pH 8 and cubic-
shaped polyurethane foam size of 0.5 cm of side. Cadmium concentrations were
quantified by atomic absorption spectroscopy in samples of Estero water before and after
passing through the reactor. It is concluded that the polyurethane foam activated with
silver nanoparticles, as an adsorbent, reached a removal percentage of 48.75% and
therefore, it is effective for the treatment of water contaminated with cadmium.
Keywords: Polyurethane foam, Silver nanoparticles, Heavy metal removal.
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1. Introducción
El desarrollo tecnológico, el consumo masivo y la producción de desechos urbanos,
industriales y mineros, ha provocado la presencia de cadmio en cantidades importantes en
ambientes acuáticos, trayendo como consecuencia efectos negativos sobre el equilibrio de
estos ecosistemas (Sáenz & Urdaneta, 2014; Amézquita, 2018; Tejada Tovar et al., 2015). Mas
de 25000 toneladas de cadmio, anual, son liberadas al ambiente. Una fuente importante de
emisión de cadmio es la producción de fertilizantes fosfatados artificiales (Lenntech, 2021).
El 70 % de las ciudades del Ecuador no tienen un manejo adecuado de los residuos sólidos,
es por ello que, la población los arroja a los diferentes recursos hídricos, siendo conocido
que los cauces de agua por debajo de los 2000 m sobre el nivel del mar están contaminados
con sustancias químicas provenientes de actividades agrícolas, la mala gestión del agua en
las industrias y la ausencia de sistemas de tratamiento de aguas residuales dentro de las
ciudades (Andrade Mera et al., 2018).
El crecimiento poblacional desorganizado de la ciudad de Machala ha causado un impacto
significativo al ambiente. La generación de desechos, descargas sin previo tratamiento de
aguas servidas y uso de fertilizantes y pesticidas de la producción bananera y camaronera
en esta ciudad, han provocado un incremento de contaminantes, entre ellos los metales
pesados (Ramírez, 2017). Particularmente, la población de Machala utiliza al estero “El
Macho” para la eliminación de desechos y aguas negras (Andrade Mera et al., 2018; Zhindón
et al., 2018). Estudios realizados respecto al contenido de metales pesados en este cuerpo
de agua, concluyen que las concentraciones de metales, como el cadmio, son superiores a
los límites establecidos en la normativa del Texto Unificado de Legislación Secundaria del
Ministerio del Ambiente (TULSMA) (Ramírez, 2017); es por ello que, en la presente
investigación se plantea la evaluación de la remoción de cadmio de muestras de aguas del
estero “El Macho” utilizando como adsorbente espuma de poliuretano activada con
nanopartículas de plata.
La adsorción es la forma más eficiente y económica de tratar aguas residuales, arrojando
porcentajes de remoción superiores al 85 %, ya que es rentable y puede eliminar eficazmente
metales de cuerpos acuosos. Además, el proceso de adsorción proporciona el diseño y la
flexibilidad operativa del que a menudo se logra aguas residuales tratadas de alta calidad;
donde, la adsorción puede ser reversible, si se utiliza el adsorbente adecuado (Huamaní &
Huamolle, 2017; Organización Mundial de la Salud, 2021).
Existen investigaciones sobre la espuma de poliuretano, donde se reporta como adsorbente
económico y eficaz para la adsorción de iones cadmio a partir de aguas contaminadas,
producto de su polaridad superficial y capacidad de adsorción (Shamsi et al., 2017). La
estructura química de esta espuma (Figura 1), permite su fácil uso como adsorbente en
sistemas en línea de preconcentración y proporciona ventajas sobre otros adsorbentes tales
como, menor presión, menor riesgo de fugas, fácil eliminación, bajo costo y buena
resistencia a los cambios de pH (Shamsi et al., 2017).
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 38
Figura 1: Estructura química de la espuma de poliuretano (González & Rivada, 2016)
2. Metodología
2.1. Ubicación de la zona de estudio
En la presente investigación se recolectaron muestras de agua del estero “El Macho”
de la ciudad de Machala, basándose en la accesibilidad, el impacto de las emisiones, las
fuentes cercanas de contaminación y las comunidades adyacentes expuestas, por lo que se
estableció tres puntos de muestreo distribuidos a lo largo del canal al inicio, a la mitad y al
final, con muestras simples, Figura 2.
Figura 2: Puntos de muestreo. En color amarillo las ordenadas de los tres puntos de muestreo
2.2. Activación de la espuma de poliuretano con nanopartículas de plata
Para la activación de la espuma de poliuretano con nanopartículas de plata, se realizó
la inmovilización de iones de este metal (AgNO3) en la matriz polimérica y posterior
formación de nanopartículas dentro de la matriz mediante la reducción de los iones
metálicos, con NaBH4, a estado de oxidación cero. Para la preparación de los
nanocompuestos, se utilizó tres tamaños de partícula de la espuma de poliuretano de forma
cúbica: 0,5, 1,00 y 2,00 cm de lado. Los pasos para la activación de la espuma se resumen en
la Figura 3.
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 39
Figura 3: Activación de la espuma de poliuretano con nanopartículas de plata (Ziegler, 2013)
2.3. Evaluación de la capacidad de adsorción de la espuma de poliuretano para la remoción de
cadmio
Los ensayos para la adsorción se realizaron mediante un proceso continuo con
recirculación de muestras de agua tomadas en el Estero “El Macho”. Se fijaron los siguientes
parámetros: temperatura ambiente 27 °C, pH 8, tiempo de remoción 300 min, tamaños de
partícula de la espuma de poliuretano de forma cúbica de 0,5, 1,00 y 2,00 cm de lado
(Ensayos E1, E2 y E3 respectivamente), masa de adsorbente 1,5652 g y una concentración
inicial de Cd (II) de 1,6 mg/L. Posteriormente, se montó un sistema conformado por un
reactor tubular vertical conectado a una bomba peristáltica (Figura 4), a una velocidad de
bombeo 70 rpm, se colocó 1,5652 g de espuma de poliuretano activada con nanopartículas
de plata.
Figura 4: Montaje del reactor tubular para los ensayos de adsorción
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 40
Se añadió previamente en el reactor 400 mL de muestra de agua del Estero “El Macho” que
tenía una concentración inicial de 1,6 mg/L de Cd (II). Se realizó el experimento durante un
tiempo de remoción 300 min. Se tomaron muestras de 20 mL a la salida del reactor cada 60
min en cada tratamiento, para determinar la capacidad de adsorción de la espuma de
poliuretano mediante el cálculo del porcentaje de remoción de Cd (II). Se determinó la
concentración final de metal presente en la fase líquida mediante espectroscopia de
absorción atómica en un espectrofotómetro Perkin-Elmer 300, de acuerdo con las
especificaciones del laboratorio LAB-METALOR-Ecuador; con estos resultados se calculó la
concentración de Cd (II) retenido por la espuma de poliuretano (capacidad de adsorción)
utilizando la ecuación 1 y el porcentaje de remoción mediante la ecuación 2:
, Ecuación 1
, Ecuación 2
Donde:
Concentración inicial del Cd (II) en la fase acuosa (mg/L).
Concentración final del Cd (II) en el equilibrio en la fase acuosa (mg/L).
Porcentaje de remoción (%)
2.4. Diseño del reactor tubular vertical
Para el reactor tubular vertical, se realizó un diseño de forma cilíndrica con flujo
continuo. El agua tomada en el Estero “El Macho” con presencia de Cd (II) ingresaba por un
extremo del reactor y el agua tratada era bombeada por el otro extremo. Para diseñar la
estructura de soporte del reactor se utilizó acero inoxidable. Para calcular el diámetro
interno del reactor se utilizó el caudal del Estero “El Macho”, según (Zhindón et al., 2018):
Q=1.22 (m^3)/s . Para calcular el volumen del reactor tubular vertical se utilizó una longitud
de 25 m (Tabla 1). Las características del material adsorbente utilizado se presentan en la
Tabla 2.
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 41
Tabla 1: Parámetros para los cálculos para el diseño del reactor tubular vertical
Diámetro interno del reactor
3,60 m
Volumen del reactor (V)
254167 L
Tiempo de retención
1800 s
Gasto del reactor
0,014 m3/s
Velocidad del fluido
0,0014 m3/s
Número de Reynolds
4264
Presión hidrostática
343000 kPa
Constantes de la ecuación de Antoine
para el agua 270 C
A
5,11564
B
1.688
C
230,17
Presión de la mezcla
Pv= 1,47 bar
Pv=14659,7 kPa
Presión de diseño
Pint=Ph + Pv
Pint= 489550 kPa
Cálculo del espesor mínimo del reactor
4 mm
Tabla 2: Características del adsorbente
Volumen disponible
254,167 m3
Tipo de adsorbente
Espuma de poliuretano con nano
partículas de plata
Tamaño de partícula de la espuma de
poliuretano de forma cúbica
0,5 cm de lado
Mecanismo de reacción
Fisisorción
Adsorbente usado
994,6 Kg
Volumen de material adsorbente
203 m3
Longitud del adsorbente
20 m
Tiempo efectivo del tratamiento
240 min
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Basado en el tiempo en que el adsorbente se satura para un tiempo determinado, se tomó
en cuenta el volumen de muestra sobre el tiempo de saturación de la espuma de poliuretano.
En la Figura 5, se muestra el reactor tubular utilizado y en la Tabla 3 los parámetros de
validación.
Figura 5: Reactor tubular vertical para remoción de cadmio en el estero “El Macho” en la ciudad de Machala
Tabla 3: Parámetros de validación para el reactor tubular horizontal
Parámetros de validación para el reactor tubular horizontal
Tiempo de
retención
hidráulica
Longitud
de la zona
de
absorción.
Capacidad de
carga máxima
Oxígeno
disuelto
(mg/L)
pH
Turbidez
NTU
Ce
µs/cm
300 min
20 m
254,167 m3
1,90
8
11
0,1
2.5. Análisis Estadístico
Para la comprobación de la hipótesis planteada en la presente investigación se aplicó
la prueba de normalidad y de acuerdo con los resultados obtenidos la prueba de correlación
R Pearson.
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3. Resultados
3.1. Isotermas de adsorción
El comportamiento del proceso de adsorción, en la espuma de poliuretano activada
con nanopartículas de plata, según el modelo de Langmuir se presenta en la Figura 6 y los
resultados se resumen en la Tabla 4.
(a)
(b)
(c)
Figura 6: Isoterma de Langmuir, ensayos: a) E1, b) E2 y c) E3, obtenidas en el Reactor Tubular para la adsorción de
cadmio presente en muestras de agua tomadas en el Estero “El Macho”
y = 0.0361x - 0.0321
R² = 0.8911
-20
0
20
40
60
80
0 0,5 1 1,5 2
Ce/qe (g/L)
Ce (mg/L)
y = 46,719x - 48,065
R² = 0,9223
0
5
10
15
20
25
30
0 0,5 1 1,5 2
Ce/qe g/L)
Ce (mg/L)
y = 931.46x - 1328.7
R² = 0.9498
0
20
40
60
80
100
120
140
1,46 1,48 1,5 1,52 1,54 1,56
Ce/qe (g/L)
Ce (mg/L)
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Tabla 4: Parámetros de las isotermas de adsorción de Langmuir y Freundlich en los tres ensayos para la adsorción de Cd
(II) a partir de muestras tomadas en el Estero “El Macho”
Metal
Ensayo
Langmuir
Freundlich
Cadmio
RL
qm
R2
kf
R2
E1
0,022
0,199
0,8911
0,4109
0,796
E2
0,97
0,112
0,9223
0,5571
0,866
E3
0,99
0,330
0,9498
4,464
0,884
El comportamiento del proceso de adsorción según el modelo de Freundlich se presenta en
la Figura 7 y los resultados se resumen en la Tabla 4. Los resultados obtenidos de la
favorabilidad de sorción (RL adimensional), concuerdan con los reportados por Shamsi et
al. (2017), donde se utilizó melanina como adsorbente de cadmio y se obtuvo un valor de
RL=0,98. La capacidad máxima de adsorción obtenida en esta investigación fue qm =0,199
mg/g, resultado cercano al estudio realizado por Shamsi et al. (2017), quienes reportaron
qm=0,98 mg/g.
(a)
(b)
y = -3.5787x + 2.1106
R² = 0.7963
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
-0,1 -0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2
Log (qe)
Log (Ce)
y = -3.3316x + 2.4151
R² = 0.8667
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0 0,05 0,1 0,15 0,2
Log (qe)
Log (Ce)
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(c)
Figura 7: Isoterma de Freundlich obtenidas en el Reactor Tubular para la adsorción de cadmio presente en muestras de
agua tomadas en el Estero “El Macho”. Ensayos: a) E1, b) E2 y c) E3
Estos resultados revelan la alta afinidad que presenta la espuma de poliuretano modificada
por el cadmio. La fase sólida de la espuma de poliuretano está constituida de pequeñas
burbujas que ocupan un volumen del al menos el 76 % de sus cavidades esféricas, formando
geométricamente poliedros, que le proporcionan a este material alta área superficial. En ese
sentido, se considera que las nanopartículas de plata utilizadas para la modificación de la
espuman aumentan aún más el área de superficie, lo que dota al material de una mayor
capacidad de adsorción del metal.
3.2. Microscopia electrónica de barrido de la espuma de poliuretano
Las micrografías mostradas en la Figura 8, revelaron la presencia de nanopartículas
de plata en la matriz polimérica (Figura 8b).
(a)
y = -17.711x + 4.4962
R² = 0.8847
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,165 0,17 0,175 0,18 0,185 0,19 0,195
Log (qe)
Log (Ce)
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(b)
Figura 8: Micrografía de la espuma de poliuretano antes (a) y después (b) del proceso de adsorción de Cd obtenidas en el
Reactor Tubular para la adsorción de cadmio presente en muestras de agua tomadas en el Estero “El Macho”
3.3. Relación entre la concentración de cadmio en los ensayos de adsorción y el tamaño de la
partícula de la espuma de poliuretano
En la Figura 9, se observa que en los tres ensayos realizados la concentración final de
Cd (II) en la fase líquida disminuye a medida que el tiempo de remoción incrementa, dando
como resultado, después de 300 min, una concentración final de 0,82 mg/L para el ensayo 1,
1,16 mg/L para el ensayo 2 y 1,47 mg/L para el ensayo 3.
Figura 9: Concentración de cadmio vs. tiempo de remoción en los ensayos E1, E2 y E3. Utilizando espuma de poliuretano
activada con nanopartículas de plata
3.4. Relación entre el porcentaje de remoción y tiempo de remoción
En la Figura 10, podemos observar que el mayor porcentaje de remoción alcanzado
fue de 48,75 % en el ensayo 1 al termino de los 300 min.
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 47
Figura 10: Tiempo de remoción y porcentaje de remoción ensayo E1, E2 y E3. 1
3.5. Relación entre el tiempo de remoción y capacidad de adsorción
En la Figura 11, se presenta la capacidad de adsorción para los tres ensayos.
Figura 11: Tiempo de remoción y capacidad de adsorción ensayos E1, E2 y E3
3.6. Prueba de normalidad
La Tabla 5 presenta que la prueba de normalidad el nivel de significancia en Shapiro-
Wilk fue mayor a 0,05. Por lo tanto, se aplicó la prueba paramétrica R Pearson (Tabla 6) para
correlacionar las variables independientes con las variables dependientes. Variable
independiente: tamaño de partícula de la espuma de poliuretano y tiempo de remoción de
cadmio. Variable dependiente: concentración final de cadmio y porcentaje de remoción de
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 48
cadmio. Luego de realizar las pruebas de correlación con el estadístico R de Pearson y
teniendo un nivel de confianza de 95 %, aceptamos la hipótesis general: La espuma de
poliuretano como adsorbente sí adsorbe el cadmio presente en el agua del estero “El Macho”
de la cuidad de Machala.
Tabla 5: Prueba de normalidad de los datos obtenidos
Pruebas de normalidad
Kolmogorov-Smirnova
Shapiro-Wilk
Estadístico
Gl
Sig.
Estadístico
gl
Sig.
Concentración final
0,299
15
<0,001
0,789
15
0,203
Porcentaje de remoción
0,368
15
<0,001
0,664
15
0,091
Tamaño de partícula
0,269
15
0,005
0,776
15
0,082
Tiempo de remoción
0,153
15
0,200*
0,902
15
0,103
*. Esto es un límite inferior de la significación verdadera.
a. Corrección de significación de Lilliefors
Tabla 6: Correlación entre las variables tamaño de partícula y concentración final de cadmio
Correlaciones
Tamaño de
partícula
Concentración
final Cd
Tamaño de partícula
Correlación de Pearson
1
0,552*
Sig. (bilateral)
0,033
N
15
15
Concentración final
Correlación de Pearson
0,552*
1
Sig. (bilateral)
0,033
N
15
15
*. La correlación es significativa en el nivel 0,05 (bilateral).
4. Discusión
La tendencia lineal de las isotermas según el modelo de Langmuir en las condiciones
experimentales, Figura 6, sugiere que el proceso puede estudiarse utilizando el modelo
seleccionado. El coeficiente de correlación lineal r^2 del ajuste al modelo de Langmuir fue
0,94 y de Freundlich fue 0,88, Figura 7 y Tabla 4. Por lo tanto, el modelo de isoterma de
adsorción que mejor se ajustó a esta investigación fue el de Langmuir. El resultado obtenido
para r^2 por el modelo de Lagmuir concuerda con los resultados reportados por Shamsi et
al. (2017), quienes utilizaron espumas de poliuretano modificadas con ácido bis- [2-etilhexil]
fosfórico para adsorber cadmio y reportan un valor para r^2=0,97. Nuestros resultados,
además, coinciden con los reportados por Zhou et al. (2015), quienes utilizaron gel de
polisiloxano-óxido, un tipo de espuma de poliuretano, modificado con grafeno como un
adsorbente renovable y altamente eficiente para la eliminación de plomo y cadmio de aguas
residuales; los autores reportan que la correlación lineal para la isoterma de Langmuir fue
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 49
r^2=0,99. El estudio de las isotermas de adsorción sugiere alta la afinidad del adsorbato por
el adsorbente.
En las micrografías mostradas en la Figura 8, podemos observar al metal en forma de
pequeñas partículas adheridas a la espuma. Este resultado confirma que el metal
incorporado a la espuma de poliuretano tiene un tamaño nanoparticulado.
El resultado mostrado en la Figura 9, sugiere que la espuma de poliuretano activada con
nanopartículas de plata es efectiva para remover cadmio de aguas contaminadas con este
metal. Según Tejada Tovar et al. (2015), la adsorción tiene lugar en el interior de las
partículas, sobre las paredes de los poros en puntos específicos. La cantidad de adsorbato
que se puede adsorber es directamente proporcional al área externa; donde un
conglomerado de partícula pequeña, de tamaño nanométrico, tiene mayor área superficial
de adsorción, lo cual concuerda con el resultado obtenido en el ensayo 1, Figura 9, en el que
se trabajó con el menor tamaño de partícula de la espuma de poliuretano de forma cúbica
(0,5 cm de lado).
En el ensayo mostrado en la Figura 10, se utilizó un tamaño de partícula cúbica de espuma
de poliuretano de 0,5 cm de lado, comprobándose que a menor tamaño de partícula mayor
será el porcentaje de remoción de cadmio en aguas contaminadas por este metal. En la
Figura 10, además, se muestra que en el ensayo 1 se logró la mayor capacidad de adsorción,
0,199 mg/g, resultado que indica nuevamente que la espuma de poliuretano modificada con
nanopartículas de plata presentó un comportamiento en función al tamaño de partícula y
capacidad de adsorción de cadmio en aguas contaminadas con este metal.
El resultado presentado en la Figura 12, concuerda con los de Ramírez, (2017), quien reporta
que el Cd (II) contenido en muestras de agua del estero “El Macho” de la cuidad de Machala,
supera los valores máximos especificados en la normativa ambiental ecuatoriana (para
cadmio hasta 10,6 veces), por lo que se considera que el agua está contaminada con este
metal pesado.
En esta investigación se comprobó que las propiedades de adsorción del adsorbente
mejoraron en aproximadamente un 50 % con la adición de nanopartículas de plata para la
eliminación de cadmio del agua contaminada. Según Zlate et al. (2013), la modificación
química de este tipo de adsorbentes ofrece una alternativa para la eliminación de metales
pesados de aguas contaminadas y protección ambiental. Por otro lado, Sayed y Burham
(2017), afirman que prepararon con éxito un nuevo adsorbente nanocompuesto de espuma
de poliuretano/organobentonita/óxido de hierro mediante polimerización in situ de
diisocianato de tolueno y poliol en presencia de 5 % en peso de organobentonita/óxido de
hierro. La eliminación por adsorción de cadmio sobre el nanocompuesto alcanzó un
contenido máximo de adsorbente de 1,5 g/L, pH 6, y el equilibrio se estableció en 60 min.
Los estudios mencionados sugieren que la espuma de poliuretano modificada con
diferentes compuestos favorece las condiciones para un mayor porcentaje de remoción de
metales pesados en aguas contaminadas.
Novasinergia 2024, 7(2), 36-51 50
5. Conclusiones
Se evaluaron tres ensayos para identificar las variables de diseño con las cuales lograr
un mayor porcentaje de remoción de Cd (II) de las aguas del estero “El Macho”, utilizando
un reactor tubular vertical con agitación de 70 rpm y espuma de poliuretano sometida a un
pretratamiento con nanopartículas de plata. Los parámetros de diseño que mejor se
ajustaron para remover la mayor cantidad del metal fueron: temperatura de 27 oC, pH 8,
tiempo de remoción 300 min, tamaño de la espuma de poliuretano de poliuretano de forma
cubica 0,5 cm de lado, masa de adsorbente 1,5652 g. Se logró un porcentaje de remoción del
48,75 %. Los resultados indican que la concentración de cadmio en el estero “El Macho”
supera el valor de criterio de calidad admisibles para la preservación de la vida acuática y
silvestre en aguas dulces, marinas y de estuario establecidos en el Anexo 1 del Libro VI del
TULSMA. La remoción de cadmio de las muestras confirmó que la espuma de poliuretano
activada con nanopartículas de plata es útil para el tratamiento de aguas contaminadas. La
finalidad con la que se realizó el presente trabajo de investigación fue alcanzar un porcentaje
de remoción del 99 % de cadmio; sin embargo, se logró 48,75 %, valor considerado como un
buen resultado como punto de partida para futuras investigaciones en este ámbito.
Contribuciones de los autores
En concordancia con la taxonomía establecida internacionalmente para la asignación
de créditos a autores de artículos científicos (https://casrai.org/credit/). Los autores declaran
sus contribuciones en la siguiente matriz:
Romero, H.
Escudero, M.
Solano, L.
Conceptualización
Análisis formal
Investigación
Metodología
Recursos
Validación
Redacción – revisión y edición
Conflicto de Interés
Los autores declaran que no existe conflictos de interés de naturaleza con la presente
investigación.
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