Obtención de almidón adsorbente de metales pesados en solución acuosa mediante la modificación química dual de almidón de plátano (Musa paradisiaca L.)

Abstract

El almidón aislado a partir de plátano (Musa paradisiaca L.) fue utilizado para ser modificado dualmente mediante un proceso continuo (entrecruzamiento y carboximetilación) para obtener un material que presente la capacidad de adsorber iones de metales pesados en solución acuosa. Se evaluaron las propiedades estructurales, térmicas y morfológicas del almidón modificado. El almidón entrecruzado carboximetilado (AEC) presentó un grado de sustitución (GS) de grupos carboximetilos de 0.258%. El espectro de absorción de IR del AEC presentó dos señales a los 1595 cm-1 y 1428 cm-1 , que corresponden a la presencia de grupos carboximetilos; en consecuencia disminuyó la intensidad en la banda de 3000 – 3600 cm-1 correspondiente al grupo OH, indicativo de que estos grupos están siendo sustituidos por los grupos carboximetilos, lo que demuestra que la modificación se llevó a cabo. El AEC presentó disminución en su cristalinidad provocado principalmente por la introducción de grupos carboximetilos (CH2COO) - que interrumpen el orden molecular de los componentes del almidón. El AEC presentó una temperatura de descomposición de 530º C, mayor en comparación con el almidón nativo (360ºC), debido a que la estabilidad térmica del polímero aumenta con el entrecruzamiento. La morfología del gránulo del AEC revelada por microscopía electrónica de barrido (SEM) mostró aglomerados con formas diversas de los gránulos dañados y parcialmente destruidos que presentan surcos, hendiduras e irregularidades en su superficie. Se corroboró que la modificación dual (entrecruzamiento-carboximetilación) le confiere al almidón de plátano la capacidad de adsorber metales en soluciones acuosas con valores de pH (4, 5, 6 y 8). La secuencia de remoción de iones metálicos fue: Cd2+ > Zn2+ .