Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Facultad de Ingeniería Química.

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
Facultad de Ingeniería Química.
Oxidación de colorantes de la industria textil por enzimas oxidativas inmovilizadas en material
mesoporoso SBA-15.
Tesis profesional para obtener el grado de:
Ingeniero Químico.
Presenta:
Guerrero Reyes, Jorge Enrique.
Asesor:
Torres Ramírez, Eduardo.
Puebla, Pue. Noviembre 2010.
INDICE:
Introducción
1. ANTECEDENTES
1.1. Contaminación del agua
1.2. Contaminación del agua por la industria textil
1.3. Colorantes provenientes de la industria textil
1.4. Tratamiento de efluentes de la industria textil
1.5. Uso de enzimas oxidativas en tratamiento de colorantes textiles tipo azo
1.6. Inmovilización de enzimas en materiales mesoporosos
Objetivos
2. METODOLOGÍA
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Oxidación de colorantes
3.2. Determinación de la actividad catalítica de las enzimas
3.3. Inmovilización de la CPO en material mesoporoso SBA-15
3.4. Oxidación de colorantes con enzima inmovilizada
3.5. Ensayo a diferentes pH’s de la CPO libre e inmovilizada
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3.6. Efecto de la temperatura sobre la actividad catalítica de la CPO libre e inmovilizada 45
3.7. Tratamiento de muestras reales
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Conclusiones
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Bibliografía
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Introducción:
Los recursos de aguas naturales, cada vez más contaminados, están empezando a resultar escasos
para satisfacer las actuales demandas industriales. Por ello, durante los últimos años se ha
observado un incremento en la necesidad de reducir y controlar el consumo de agua. La industria
textil no resulta ajena a estos problemas, ya que emplea una gran cantidad de agua,
principalmente en las operaciones de lavado y enjuague.
Se sabe que alrededor del 90% de los colorantes textiles que entran a un proceso de tratamiento
de aguas no son transformados por lo que son descargados como tales en los cuerpos de agua.
Adicionalmente, es importante mencionar que en la actualidad no todos los colorantes pueden ser
removidos por procesos químicos o físicos, además de que en ocasiones los productos de la
degradación son aún más tóxicos. Una alternativa interesante para el tratamiento de colorantes es
el uso de enzimas oxidativas como las peroxidasas y lacasas, las cuales eliminan el color de los
desechos acuosos y en numerosas ocasiones reducen la toxicidad y la demanda química de
oxígeno a altas velocidades y condiciones de reacción suaves.
La presente tesis se enfoca al tratamiento de efluentes de la industria textil, directamente a la
descoloración de colorantes de dicha industria, mediante la oxidación de estos por enzimas
oxidativas inmovilizadas de manera covalente en el material mesoporoso SBA-15. Para esto, se
llevó a cabo la oxidación enzimática de seis colorantes textiles por cuatro enzimas oxidativas
(Lacasa de Coriolopsis Gallica, Peroxidasa de Soya, Cloroperoxidasa de Caldariomyces Fumago y
Peroxidasa de Chayote). Después de estas oxidaciones se procedió a determinar cuál enzima
presentó mejor desempeño en la descoloración de dichos colorantes en términos de actividad
catalítica y porcentajes de remoción de color. De las enzimas ensayadas se eligió la
Cloroperoxidasa de Caldariomyces Fumago para llevar a cabo su inmovilización en el material
mesoporoso.
Al contar con la Cloroperoxidasa de Caldariomyces Fumago inmovilizada en SBA-15, se procedió a
caracterizarla en condiciones presentes en efluentes reales, como cambios de pH y/o
temperatura. De esta manera se pudo notar claramente que la enzima inmovilizada en el SBA-15
presenta mejores cualidades que la enzima libre como mayor actividad catalítica y estabilidad.
Al notar la mejora que se tiene del tratamiento de los colorantes se procedió a realizar el
tratamiento de muestras reales de la industria textil, las cuales no cuentan con las condiciones
óptimas para la enzima y sin embargo, se lograron percibir buenos porcentajes de transformación
de la mayoría de las muestras recolectadas.
Esta tesis muestra de una manera clara que el tratamiento de colorantes de la industria textil
mediante la Cloroperoxidasa de Caldariomyces Fumago inmovilizada en material mesoporoso SBA15 es una interesante alternativa para lograr transformaciones adecuadas de dichos efluentes, ya
que se logra remover gran parte de la coloración del agua. Por todo esto, los resultados
alcanzados permiten continuar explorando el potencial de aplicación de la oxidación enzimática de
los efluentes de la industria textil.