Polymeric hydrogels for the removal of fluoride ions from natural water and its toxicity

Abstract

En el presente trabajo se utilizaron hidrogeles sintetizados a partir de alcohol polivinílico y polivinilpirrolidona (UH) y modificados con FeCl3 (MH) para remover iones fluoruro de agua natural en sistemas batch y de columna. El agua natural utilizada para este trabajo contenía 5 mg/L de iones F-, el límite máximo permisible establecido por la normatividad mexicana vigente es de 1.50 mg/L. De acuerdo a los resultados, la capacidad de adsorción del hidrogel modificado fue mayor (MH: 0.342 mg/g) que el no modificado (UH: 0.277 mg/g), con base en su aplicación en el tratamiento de agua natural este valor es aceptable; el tiempo de equilibrio para MH fue de 720 min. Se aplicaron tres modelos para cada tipo de sistema (batch y columna), los datos cinéticos se ajustaron mejor al modelo de Ho-McKay (R2= 0.993) para la prueba batch y al modelo de Clark para MH en experimento de columna. El proceso de adsorción se realizó por intercambio iónico entre los grupos OH- del adsorbente y los iones F-. Los resultados de los índices de toxicidad obtenidos del bioensayo sobre las semillas reportaron datos en intervalo de toxicidad moderada (-2.5 a 0.5) para lechuga y baja toxicidad (0 a 2.5) para rábano con respecto a concentraciones mínimas de F-. En general, los datos mostraron que el UH y el MH son materiales adsorbentes prometedores para remover F- del agua natural y son considerados amigables con el medio ambiente ya que fueron sintetizados con materiales biocompatibles como el PVA y materiales biodegradables como el PVP y el ácido cítrico.