Desarrollo de una matriz polimérica biodegradable a partir de albúmina de suero bovina para su potencial aplicación en la limpieza de aguas contaminadas con metales pesados

El desmedido incremento de la actividad industrial ha dado lugar a la generación de grandes volúmenes de aguas residuales contaminadas con metales pesados. Frente a esta problemática, resulta crucial desarrollar nuevos materiales que permitan tratar estas aguas residuales antes de ser vertidas en cu...

Full description

Autores:
Mendez Bautista, Angie Gabriela
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/15282
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15282
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Albúmina de suero bovino
Hidrogel
Remoción
Metales pesados
Adsorción
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Heavy metals
Adsorption
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
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description El desmedido incremento de la actividad industrial ha dado lugar a la generación de grandes volúmenes de aguas residuales contaminadas con metales pesados. Frente a esta problemática, resulta crucial desarrollar nuevos materiales que permitan tratar estas aguas residuales antes de ser vertidas en cuerpos de agua, con el propósito de prevenir daños en la salud humana y en el medio ambiente. Con el objetivo de contribuir a la creación de soluciones eficaces, se llevó a cabo una evaluación del uso de la albúmina de suero bovino (BSA) en la síntesis de hidrogeles, utilizando glutaraldehído (GTA) como agente reticulante. Se estableció una metodología para la fabricación de hidrogeles con concentraciones de BSA del 20% y 25% (p/v) a distintas concentraciones de entrecruzante (0.2% a 1.1%). Además, se investigó la estabilidad física de los geles resultantes, así como su capacidad de hinchamiento y biodegradabilidad en medio acuoso. Asimismo, se analizó la capacidad de los hidrogeles de BSA-GTA para remover iones de Cu2+, Ni2+ y Co2+ presentes en soluciones sintéticas. Análisis por espectroscopía de absorción atómica indicó que a medida que aumentaba la concentración de BSA en el hidrogel y disminuía la concentración inicial del catión en la solución problema, aumentaba la eficiencia de remoción; dando como resultado una capacidad de remoción superior al 93% para cada ion, en un período de contacto de 5 horas. Estos resultados sugieren que la BSA es un material prometedor para la limpieza de aguas contaminadas con iones de metales pesados.
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Frente a esta problemática, resulta crucial desarrollar nuevos materiales que permitan tratar estas aguas residuales antes de ser vertidas en cuerpos de agua, con el propósito de prevenir daños en la salud humana y en el medio ambiente. Con el objetivo de contribuir a la creación de soluciones eficaces, se llevó a cabo una evaluación del uso de la albúmina de suero bovino (BSA) en la síntesis de hidrogeles, utilizando glutaraldehído (GTA) como agente reticulante. Se estableció una metodología para la fabricación de hidrogeles con concentraciones de BSA del 20% y 25% (p/v) a distintas concentraciones de entrecruzante (0.2% a 1.1%). Además, se investigó la estabilidad física de los geles resultantes, así como su capacidad de hinchamiento y biodegradabilidad en medio acuoso. Asimismo, se analizó la capacidad de los hidrogeles de BSA-GTA para remover iones de Cu2+, Ni2+ y Co2+ presentes en soluciones sintéticas. Análisis por espectroscopía de absorción atómica indicó que a medida que aumentaba la concentración de BSA en el hidrogel y disminuía la concentración inicial del catión en la solución problema, aumentaba la eficiencia de remoción; dando como resultado una capacidad de remoción superior al 93% para cada ion, en un período de contacto de 5 horas. Estos resultados sugieren que la BSA es un material prometedor para la limpieza de aguas contaminadas con iones de metales pesados.PregradoIngeniero MetalúrgicoThe uncontrolled increase in industrial activity has led to the generation of large volumes of wastewater contaminated with heavy metals. Faced with this problem, it is crucial to develop new materials that allow these wastewaters to be treated before being discharged into bodies of water. with the purpose of preventing damage to human health and the environment. With the aim of contributing to the creation of effective solutions, an evaluation of the use of bovine serum albumin (BSA) in the synthesis of hydrogels was carried out, using glutaraldehyde (GTA) as a crosslinking agent. A methodology was established for the manufacture of hydrogels with BSA concentrations of 20% and 25% (w/v) at different concentrations of crosslinker (0.2% to 1.1%). Furthermore, the physical stability of the resulting gels was investigated, as well as their swelling capacity and biodegradability in aqueous medium. Likewise, the removal capacity of the BSA-GTA hydrogels was analyzed in the elimination of Cu2+, Ni2+ and Co2+ ions present in synthetic solutions. The results obtained through atomic absorption spectroscopy indicated that as the concentration of BSA in the hydrogel increased and the initial concentration of the test solution decreased, the removal efficiency increased; resulting in a removal capacity greater than 93% for each ion, in a contact period of 5 hours. This information suggests that BSA is a promising material for cleaning water contaminated with heavy metal ions.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicoquímicasIngeniería MetalúrgicaEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de MaterialesAlbúmina de suero bovinoHidrogelRemociónMetales pesadosAdsorciónBovine serum albuminHydrogelRemovalHeavy metalsAdsorptionDesarrollo de una matriz polimérica biodegradable a partir de albúmina de suero bovina para su potencial aplicación en la limpieza de aguas contaminadas con metales pesadosDevelopment of a biodegradable polymer matrix from bovine serum albumin for the removal of heavy metal ions from wastewaterTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/728cc565-4ad1-4484-b587-584783d88f17/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD51ORIGINALCarta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf133545https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/4059213e-8877-4342-bfac-c167ef908938/downloadf4d2254257bbfe13f38c792f435867a7MD52Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf191662https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/02e4569a-02e8-46a6-9cae-7528f543f996/download62319c6d19b49fdaf9c4a79627a33b5dMD54Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf1580356https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/2629f2c7-56c8-4281-b365-21fdcd3ee973/downloadcc21d7fca7f9c1b124bcebf9721d2202MD5520.500.14071/15282oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/152822023-11-14 07:52:13.249http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.coRWwgc3VzY3JpdG8gQVVUT1Ig4oCTIEVTVFVESUFOVEUsIGlkZW50aWZpY2FkbyBjb21vIGFwYXJlY2UgYWwgcGllIGRlIG1pIGZpcm1hLCBhY3R1YW5kbyBlbiBub21icmUgcHJvcGlvLCB5IGVuIG1pIGNhbGlkYWQgZGUgYXV0b3IgZGVsIHRyYWJham8gZGUgZ3JhZG8sIGRlbCB0cmFiYWpvIGRlIGludmVzdGlnYWNpw7NuLCBvIGRlIGxhIHRlc2lzIGRlbm9taW5hZGEgY29tbyBzZSBlc3BlY2lmaWNhIGVuIGVsIGNhbXBvIOKAmFTDrXR1bG/igJksIHBvciBtZWRpbyBkZWwgcHJlc2VudGUgZG9jdW1lbnRvIGF1dG9yaXpvIGEgbGEgVU5JVkVSU0lEQUQgSU5EVVNUUklBTCBERSBTQU5UQU5ERVIsIHBhcmEgcXVlIGVuIGxvcyB0w6lybWlub3MgZXN0YWJsZWNpZG9zIGVuIGxhIExleSAyMyBkZSAxOTgyLCBsYSBMZXkgNDQgZGUgMTk5MywgZWwgRGVjcmV0byA0NjAgZGUgMTk5NSwgbGEgRGVjaXNpw7NuIEFuZGluYSAzNTEgZGUgMTk5MywgeSBkZW3DoXMgbm9ybWFzIGdlbmVyYWxlcyBzb2JyZSBkZXJlY2hvcyBkZSBhdXRvciwgcmVhbGljZSBsYSByZXByb2R1Y2Npw7NuLCBjb211bmljYWNpw7NuIHDDumJsaWNhLCBlZGljacOzbiwgZGlzdHJpYnVjacOzbiBiYWpvIGxhIG1vZGFsaWRhZCBkZSBhbHF1aWxlciwgcHLDqXN0YW1vIHDDumJsaWNvIG8gaW1wb3J0YWNpw7NuIGVuIGZvcm1hdG8gaW1wcmVzbyB5IGRpZ2l0YWwsIGxhIHRyYW5zZm9ybWFjacOzbiwgbGEgcHVibGljYWNpw7NuIGNvbW8gb2JyYSBsaXRlcmFyaWEsIGxpYnJvIGVsZWN0csOzbmljbyAoZS1Cb29rKSBvIHJldmlzdGEgZWxlY3Ryw7NuaWNhLCBpbmNsdXllbmRvIGxhIHBvc2liaWxpZGFkIGRlIGRpc3RyaWJ1aXJsYSBwb3IgbWVkaW9zIHRyYWRpY2lvbmFsZXMgbyBwb3IgSW50ZXJuZXQgYSBjdWFscXVpZXIgdMOtdHVsbyAgcG9yIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIHkgY29uIHF1aWVuIHRlbmdhIGNvbnZlbmlvIHBhcmEgZWxsbywgaW5jbHV5ZW5kbyBsYSBwb3NpYmlsaWRhZCBkZSBoYWNlciBhZGFwdGFjaW9uZXMsIGFjdHVhbGl6YWNpb25lcyB5IHRyYWR1Y2Npb25lcyBlbiB0b2RvcyBsb3MgaWRpb21hczsgbGEgaW5jb3Jwb3JhY2nDs24gYSB1bmEgY29sZWNjacOzbiBvIGNvbXBpbGFjacOzbiwgbGEgdHJhZHVjY2nDs24sIGZpamFjacOzbiBlbiBmb25vZ3JhbWEsIHB1ZXN0YSBhIGRpc3Bvc2ljacOzbiBlbiBmb3JtYXRvIGFuw6Fsb2dvLCBkaWdpdGFsLCBhdWRpb3Zpc3VhbCwgbWFnbsOpdGljbywgeSwgZW4gZ2VuZXJhbCwgbG9zIGZvcm1hdG9zIGVuICBxdWUgc2UgcHVlZGEgcmVwcm9kdWNpciB5IGNvbXVuaWNhciAgZGUgbWFuZXJhIHRvdGFsIHkgcGFyY2lhbCBtaSB0cmFiYWpvIGRlIGdyYWRvIG8gdGVzaXMuIAoKTGEgcHJlc2VudGUgYXV0b3JpemFjacOzbiBzZSBoYWNlIGV4dGVuc2l2YSBhIGxhcyBmYWN1bHRhZGVzIHkgZGVyZWNob3MgZGUgdXNvIHNvYnJlIGxhIG9icmEgZW4gZm9ybWF0byBvIHNvcG9ydGUgYW7DoWxvZ28sIGZvcm1hdG8gdmlydHVhbCwgZWxlY3Ryw7NuaWNvLCBkaWdpdGFsLCDDs3B0aWNvLCB1c28gZW4gcmVkLCBJbnRlcm5ldCwgZXh0cmFuZXQsIGludHJhbmV0LCBlbnRyZSBvdHJvcyBmb3JtYXRvcyB5IG1lZGlvcy4KCkVsIEFVVE9SIOKAkyBFU1RVRElBTlRFLCBtYW5pZmllc3RhIHF1ZSBsYSBvYnJhIG9iamV0byBkZSBsYSBwcmVzZW50ZSBhdXRvcml6YWNpw7NuIGVzIG9yaWdpbmFsIHkgbGEgcmVhbGl6w7Mgc2luIHZpb2xhciBvIHVzdXJwYXIgZGVyZWNob3MgZGUgYXV0b3IgZGUgdGVyY2Vyb3MsIHBvciBsbyB0YW50bywgbGEgb2JyYSBlcyBkZSBzdSBleGNsdXNpdmEgYXV0b3LDrWEgeSBkZXRlbnRhIGxhIHRpdHVsYXJpZGFkIHNvYnJlIGxhIG1pc21hLiAgCgpQYXJhIHRvZG9zIGxvcyBlZmVjdG9zIGxhIFVOSVZFUlNJREFEIElORFVTVFJJQUwgREUgU0FOVEFOREVSIGFjdMO6YSBjb21vIHVuIHRlcmNlcm8gZGUgYnVlbmEgZmU7IGVuIGNvbnNlY3VlbmNpYSwgZW4gY2FzbyBkZSBwcmVzZW50YXJzZSBjdWFscXVpZXIgcmVjbGFtYWNpw7NuIG8gYWNjacOzbiBwb3IgcGFydGUgZGUgdW4gdGVyY2VybyBlbiBjdWFudG8gYSBsb3MgZGVyZWNob3MgZGUgYXV0b3Igc29icmUgbGEgb2JyYSBlbiBjdWVzdGnDs24sIEVsIEFVVE9SIOKAkyBFU1RVRElBTlRFLCBhc3VtaXLDoSB0b2RhIGxhIHJlc3BvbnNhYmlsaWRhZCwgeSBzYWxkcsOhIGVuIGRlZmVuc2EgZGUgbG9zIGRlcmVjaG9zIGFxdcOtIGF1dG9yaXphZG9zLgo=