Interpretación de:
Determination of Heavy Metal Adsorption Capacity of Water Contaminated by Metallurgical Tailings Leaching Using Carbohydrates Derived from <i>Solanum </i><i>t</i><i>uberosum</i>
https://doi.org/10.4236/aces.2025.151003Aparicio-Aragón, W., Ttito-León, S., Valencia-Pacho, M., 2025: Determination of Heavy Metal Adsorption Capacity of Water Contaminated by Metallurgical Tailings Leaching Using Carbohydrates Derived from <i>Solanum </i><i>t</i><i>uberosum</i>, ACES, 15, 31-46, https://doi.org/10.4236/aces.2025.151003
Intérprete
Choque Ticona Yuvidza
Fecha de interpretación
28/04/2025
Revisor
Polo Bravo Carlos Armando
Resultados y conclusiones
De acuerdo a los resultados por este estudio, la mayor adsorción de metales se debe principalmente a la concentración de almidón presente en los tres bioadsorbentes puesto que es un carbohidrato insoluble en agua lo que favorece a la adsorción de metales; de los cuales el chuño demostró mayor eficiencia seguido de la moraya y la papa seca. Adicionalmente se determinó características similares en sus propiedades bromatológicas como son el contenido de humedad, fibra, ceniza con una ligera variación en contenido de proteínas. Los análisis de espectroscópicos mostraron cambios en las frecuencias vibracionales y la disminución de transmitancia, lo que indico que los cationes metálicos fueron adsorbidos por la molécula de almidón de los bioadsorbentes. De los metales adsorbidos se han obtenido mayor captación de cationes de plomo, cadmio, zinc y cobre correspondientes en el orden señalado. Los resultados también fueron corroborados en las gráficas obtenidas con el ajuste al modelo de Freundlich, donde la relación entre la adsorción y la concentración confirma la eficiencia en cationes de plomo por presentar menor hidratación a diferencia del catión de cobre. Las conclusiones resaltan el potencial de los bioadsorbentes derivados de la papa como son el chuño, la moraya y la papa seca como una solución para la remoción de metales pesados de aguas contaminadas por plomo, cadmio, zinc y cobre; debido a la presencia de almidón en su composición.
Metodología y datos
La metodología empleada se centró en la adsorción de metales pesados mediante derivados de la papa , como es el chuño, la moraya y la papa seca de . Para ello, se consideró soluciones estándar de metales pesados como plomo, cadmio, cobre y zinc en forma de nitratos. Además, el EDTA se empleó como agente quelante para estandarizar las concentraciones de los metales pesados asi como la solución buffer ph 10 que se utilizó para estandarizar las condiciones químicas(pH) durante las pruebas de adsorción lo que aseguró que el ph se mantenga estable durante la prueba entre los bioadsorbentes y los cationes de plomo, cadmio, zinc y cobre. La preparación de los bioabsorbentes, tal como el chuño se procesó mediante ciclos de congelación y exposición al sol, generando un tubérculo deshidratado con capacidad de adsorción; La moraya se obtuvo congelando las papas, sumergiéndolas en agua corriente por 15 días y secándolas posteriormente y por último la papa seca se preparó mediante cocción y secado controlado. Una vez listo los bioadsorbentes fueron molidos y tamizados. Para posteriormente pasar por caracterización con el análisis bromatológico para determinar el porcentaje de humedad, cenizas, fibra y proteína en cada derivado. Para identificar los espectros de los grupos vibracionales responsables de la adsorción se usó el equipo de reflectancia total atenuada (FTIR – ATR) y pruebas de adsorción. Finalmente, se prepararon soluciones de los metales pesados con concentraciones aproximadas ~2 × 10-3 mol.dm-3, los cuales fueron estandarizadas con EDTA utilizando negro eriticromo-T como indicador para determinar la concentración de cada ion metálico, luego se colocó 1 gramo de cada bioadsorbente en tubos de ensayo con 10 mL de solución y se dejaron por una noche en baño termostático a 25 °C.,por último se determinó la concentración remanente por espectroscopia atómica.
Limitaciones de la investigación
El estudio presenta algunas limitaciones que podrían influir en el análisis de los resultados puesto que los ensayos se realizaron en condiciones de laboratorio para materiales puntuales lo que deja de lado la existencia de otras sustancias interferentes que pueden estar presente en entornos cotidianos. La efectividad de la técnica depende en gran parte de la propiedad del bioabsorbente por lo que la adherencia sobre su superficie, se ve afectado por el tamaño de poro, estudio que complementaria los resultados obtenidos.
Recomendaciones
De las diferentes tecnologías que han aparecido en el tratamiento de aguas residuales, la adsorción es una de técnicas más versátiles para remover o eliminar diferentes tipos de contaminantes como son los metales pesados, además de ser una tecnología asequible también lo es económicamente y así se ha verificado con este estudio al demostrar que los derivados de la papa tienen potencial como bioadsorbentes para metales pesados, lo que complementaria a esta investigación sería la replicación en entornos reales, con muestras de agua de rio cercanos a yacimientos mineros. Si bien, el estudio demuestra la caracterización de los bioadsobentes para identificar los grupos funcionales responsables de la adsorción se debería considerar el análisis estructural de los mismos como son la porosidad o la superficie específica de los polvos. Lo que permitiría mejorar la comprensión de los mecanismos de adsorción conociendo la morfología y composición del del material y así evaluar su viabilidad en una posible reutilización.
Adaptación: Agua
Mitigación: Procesos industriales y usos de productos, Agricultura
Escala: Departamental
Ámbito geográfico: Puno,Sur del Perú
Palabras clave: Adsorción, Derivados de la papa, Almidón
Cita de la interpretación
Choque Ticona, Yuvidza, 2025: Interpretación de Aparicio-Aragón et al. (2025, doi:10.4236/aces.2025.151003), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9ec6c60a-d4c4-4093-8988-e368dc86ff3a