Síntesis de membranas poliméricas de inclusión empleando un ligando derivado de la terpiridina para el estudio de la remoción de cobre, zinc y mercurio en medios acuosos

Abstract

En las últimas décadas, la implementación de métodos para descontaminación de aguas ha cobrado gran importancia. Las membranas poliméricas de inclusión se presentan como una alternativa para la remoción de metales pesados en los medios acuáticos, con el objetivo de minimizar el grave problema de salud pública que ocasionan este tipo de especies químicas. En el presente trabajo se realizó la síntesis de membranas del tipo poliméricas de inclusión, empleando como agente de extracción el ligando orgánico derivado de terpiridina 4´-fenil-2,2´:6’,2”-terpiridina, el cual es encargado de interactuar con los iones objetivo (Cu²⁺+, Zn²⁺ y Hg²⁺). Tanto el ligando como los complejos formados se caracterizaron por espectroscopia UV, FTIR y espectrometría de masas. Se evaluaron las variables: composición de la membrana, pH y tiempo de contacto, a partir de un diseño experimental factorial 2ᵏ con k= 3 con puntos estrellas y dos puntos centrales. La cuantificación del metal en solución se realizó mediante la técnica electroquímica de adsorción oxidación, evidenciando que la membrana exhibe porcentajes de remoción máximas de 67,43% de Cu²⁺, 46,66% de Zn²⁺ y 95,92% de Hg²⁺. Como procedimiento complementario, se estudió el comportamiento electroquímico del ligando y de los complejos mediante voltamperometría cíclica, confirmando que la actividad redox de los complejos se encuentra en el ligando y no en el metal. De otro lado, se estudió el comportamiento de la membrana por espectroscopia de impedancia electroquímica, corroborando la afinidad que posee el material hacia los metales estudiados. Finalmente, se construyeron isotermas de adsorción, mostrando que el comportamiento de la membrana se ajusta al modelo de Langmuir para la adsorción de cobre y mercurio y al modelo de Peleg para zinc.