Desarrollo de materiales basados en Carboximetilalmidón/Quitosano aplicados a la remoción de colorantes en aguas
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Date
2025-12-11
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
La contaminación del agua debido a la presencia de colorantes y otros contaminantes, como metales pesados y residuos farmacéuticos, ha generado graves riesgos para la salud humana y animal. En diversas investigaciones se han desarrollado estrategias para eliminar colorantes de fuentes acuíferas, pero las industrias continúan generando aguas residuales con tinturas, lo que representa importantes retos ambientales y ecológicos. Una metodología eficaz para la eliminación de colorantes es el uso de procesos de adsorción con materiales orgánicos agrícolas y adsorbentes ecológicos de bajo costo, como la celulosa, el quitosano y el almidón. En este sentido, se desarrolló un hidrogel basado en Carboximetilalmidón (CMA) y quitosano (CMA-quitosano), con el objetivo de eliminar colorantes aniónicos de fuentes acuosas. Esta en tres etapas: i) modificación de almidón, ii) formación y caracterización del hidrogel por reticulación iónica entre el CMA y el quitosano, y iii) evaluación de la capacidad de remoción de los colorantes evaluados: Rojo ácido (AR), Azul ácido (AB), azul brillante (BB) y rodamina (RM). El hidrogel formado, fue caracterizado por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para identificar grupos funcionales, confirmando la modificación del almidón y presencia de quitosano. Además, se determinó que el material presentó capacidades de retención de los colorantes por encima del 70 %. Así, este material mostró alta afinidad por colorantes aniónicos, presentado alto potencial de ser aplicado en la remoción de colorantes en cuerpos de agua.
Description
Water contamination due to the presence of dyes and other pollutants, such as heavy metals and pharmaceutical residues, has generated serious risks to human and animal health. Several research studies have developed strategies to remove dyes from water sources, but industries continue to generate wastewater containing dyes, which represents important environmental and ecological challenges. An effective methodology for dye removal is the use of adsorption processes with agricultural organic materials and low-cost ecological adsorbents, such as cellulose, chitosan and starch. In this sense, a hydrogel based on Carboxymethyl starch (CMA)/chitosan was developed with the objective of removing anionic dyes from aqueous sources. This was done in three stages: i) starch modification, ii) formation and characterization of the hydrogel by ionic crosslinking between CMA and chitosan, and iii) evaluation of the removal capacity of the evaluated dyes: Acid Red (AR), Acid Blue (AC), and Brilliant Blue (AB). The hydrogel formed was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) to identify functional groups, confirming the modification of starch and the presence of chitosan. In addition, it was determined that the material presented retention capacities of the dyes above 70 %. Thus, this material showed high affinity for anionic dyes, presenting a high potential to be used as a dye retention agent.
Keywords
carboximetilalmidón, quitosano, caracterización, colorantes aniónicos.
Citation
Rivera Pillimue, M. A. (2025). Desarrollo de materiales basados en Carboximetilalmidón/Quitosano aplicados a la remoción de colorantes en aguas. [Tesis de pregrado, Universidad Santiago de Cali]. Repositorio Institucional USC.