Memoria para optar al título de Químico / El cromo hexavalente es conocido por su carácter cancerígeno y alta toxicidad, el cual es liberado al medioambiente por procesos industriales, tales como la electrodeposición y curtido de cueros, produciendo la contaminación de recursos hídricos y suelos. Es por esto que se hace imprescindible disponer de una tecnología capaz de remover este metal de los residuos industriales líquidos que lo contengan. Una de las metodologías que actualmente se encuentra en proceso de estudio en diversos grupos a nivel mundial es la microencapsulación de extractantes (MCEx) comerciales que son comúnmente empleados en los procesos de extracción por solvente convencional en faenas mineras. Las microcápsulas (MC) son matrices poliméricas esféricas que actúan como soporte para diversos tipos de extractantes, los cuales son capaces de transportar y extraer selectivamente el metal de interés. Estas microcápsulas se elaboran mediante una polimerización in situ, la cual consiste en una polimerización en suspensión con el extractante presente en la fase orgánica, quedando el extractante retenido al interior de la red polimérica durante la formación de las esferas. El uso de esta metodología de microencapsulación de extractantes presenta la posibilidad de extraer, separar y recuperar selectivamente, dependiendo del extractante que se utilice, los metales presentes en soluciones acuosas. Las microcápsulas poseen múltiples ventajas respecto de la extracción por solventes convencional, entre las que se destacan: su gran estabilidad, facilidad de operación, y no presenta problemas de swelling, pérdidas de solvente por arrastre mecánico ni formación de terceras fases. En esta Memoria de Título se estudió la extracción y retroextracción de cromo (VI) desde soluciones acuosas ácidas en un reactor tipo batch y en columnas rellenas utilizando microcápsulas preparadas a partir de diferentes monómeros que contenían Aliquat 336 como extractante. Se realizaron estudios morfológicos obteniendo resultados que comprueban que las microcápsulas sintetizadas poseen una geometría esférica con una superficie porosa. Por otro lado, los resultados cinéticos obtenidos tanto para la extracción como para la retroextracción muestran una alta velocidad de captación de cromo (VI) bajo las condiciones estudiadas, donde todas las microcápsulas alcanzaron el equilibrio de extracción durante el primer minuto del experimento. El estudio del equilibrio de extracción reveló que todas las microcápsulas poseen una alta capacidad de carga máxima de cromo (VI). En tanto, los resultados obtenidos utilizando columnas rellenas demuestran la factibilidad de regeneración y reutilización durante un número de ciclos limitado de extracción y retroextracción.

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Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El uso del poliuretano se propone por tener en su composición química grupos funcionales que poseen afinidad con los metales pesados - similar a dicha estructura química se puede encontrar en las cadenas proteicas de la queratina de las plumas de pollo - por lo que en el desarrollo de la investigación se funcionalizó la queratina, tanto en medio ácido como en medio alcalino, para luego ser adicionada como biofibra en la reacción de producción de poliuretano. Esto se tradujo en una esponja mucho más dura. Realiza la modificación de la superficie de los materiales producidos. Permitió estabilizar al poliuretano e incrementó su propiedad de remoción de cromo, ésta debido al incremento de cadenas oxigenadas. Los resultados obtenidos a raíz de las cinéticas de remoción del Cr hexavalente a pH 2.5, con el poliuretano, poliuretano con queratina ácida y alcalina y poliuretano con la superficie modificada, arrojan resultados alentadores, pues confirma la acción de las modificaciones a la que fue expuesta el material, comprobadas por las cinéticas de remoción de Cr (VI) realizadas durante nueve horas y una por 24 horas, analizadas luego por espectroscopía UV-VIS a 540 nm, con un lapso de una hora y media y dos horas respectivamente. Esta actividad se desarrolló en soluciones de cromo hexavalente a concentraciones de 100 ppm, 80 ppm, 60 ppm y 40 ppm. Llama la atención la capacidad de remoción del material en estas cuatro concentraciones, puesto que si bien es cierto el porcentaje de remoción del material no es al 100%, se comprueba que aún pasada las 24 horas de cinética, el poliuretano con la superficie modificada, llega a un 34% de remoción en concentración de 40 ppm, notándose aún que la tendencia de remoción va en aumento. / Tesis

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