Desarrollo de un hemisintético de celulosa y su implementación como matriz de intercambio iónico

Abstract

In the present study, the functionalization of cellulose, obtained from orange peels, was carried out using chemical methods in order to use it for the deionization of controlled electrolytic media. For this, two functionalization routes were explored: the first sought the sulfonation of the polymer using fuming sulfuric acid, and the second the oxidation of the primary alcohols of cellulose, using potassium permanganate, to obtain carboxylate groups. The obtained samples were studied by FTIR spectroscopy and differential scanning calorimetry (DSC) to corroborate the physical and chemical changes before and after the functionalization process. The products obtained from the functionalization were used in the deionization of aqueous media with CaCl2 and MgCl2 dissolved in concentrations of 0.01, 0.025 and 0.050 M. The cation exchange capacity of the resin was calculated, obtaining a value of 1.6 meq / ml, and the measurement results indicated a decrease of up to 50% in the concentration of the evaluated cations in the solutions.

En el presente estudio se realizó la funcionalización de la celulosa, obtenida a partir de cáscaras de naranja, empleando métodos químicos con el fin de emplearla para la deionización de medios electrolíticos controlados. Para ello se exploraron dos rutas de funcionalización: la primera buscaba la sulfonación del polímero utilizando ácido sulfúrico fumante y la segunda la oxidación de los alcoholes primarios de la celulosa, utilizando permanganato de potasio, para la obtención de grupos carboxilato. Las muestras obtenidas se estudiaron mediante espectroscopia FTIR y calorimetría diferencial de barrido (DSC) para corroborar los cambios físicos y químicos antes y después del proceso de funcionalización. Los productos obtenidos de la funcionalización se emplearon en la deionización de medios acuosos con CaCl2 y MgCl2 disueltos en concentraciones de 0.01, 0.025 y 0.050 M. Se calculó la capacidad de intercambio catiónico de la resina obteniendo un valor de 1.6 meq/ml y los resultados de las mediciones indicaron una disminución de hasta un 50% de la concentración los cationes evaluados en las soluciones.