Las pinturas y los productos de aseo que suelen utilizarse en el hogar, aunque eficaces, contienen sustancias químicas que contaminan y a largo plazo pueden generar irritación en la piel, los ojos y las vías respiratorias. Un estudio demostró que el carbón obtenido a partir de la cáscara de coco tiene la capacidad de adsorber tales compuestos, mostrando su potencial para diseñar filtros que disminuyan la exposición.
Sustancias químicas como benceno, tolueno, ciclohexano y hexano se utilizan como solventes en materias primas de productos de limpieza, gasolina o esmaltes para uñas, ya que son opciones económicas y eficientes en este propósito; se conocen como “compuestos orgánicos volátiles”.
Cuando se destapa un frasco de perfume, por ejemplo, las sustancias responsables de generar su aroma se dispersan en el aire y entran en contacto con las personas, algo similar ocurre con dichos compuestos.
Pese a que son líquidos, a temperatura ambiente pasan fácilmente a fase de gas, lo que implica doble riesgo de exposición para pintores y personal de aseo, entre otras personas que manipulan con frecuencia los productos que los contienen.
Los daños directos sobre la salud se producen especialmente por vía respiratoria, aunque también pueden entrar a través de la piel.
Diana Cristina Hernández Monje, doctora en Ciencias – Química de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), afirma que “la concentración de estos compuestos es mucho mayor en espacios interiores que exteriores; dado que la mayoría de las personas pasan alrededor del 90 % de su tiempo en espacios cerrados se generan niveles más altos de exposición a estas moléculas que se han asociado con una amplia gama de efectos agudos y crónicos en la salud como asma, deterioro neurológico y cáncer”.
Agrega que “existen diversas tecnologías para el tratamiento de los compuestos orgánicos volátiles, entre las cuales se encuentra la adsorción, proceso mediante el cual los átomos o moléculas de una sustancia son retenidas en la superficie de otra sustancia, la cual se reconoce como una estrategia de control eficiente y económica”.
Para su investigación utilizó el carbón activado obtenido a partir de la cáscara de coco al cual se le hicieron dos tipos de modificaciones: una química con ácido nítrico y otra física (tratamiento térmico) aplicando diferentes temperaturas para evaluar cómo variaba la capacidad de retención de los compuestos orgánicos.
Bondades del carbón activado
La investigadora obtuvo el carbón activado después de carbonizar la materia prima y activarla a altas temperaturas. El resultado se puso a prueba y demostró ser eficiente para retener benceno, tolueno, ciclohexano y hexano.
La muestra de partida correspondió al sólido (carbón activado), obtenido luego de la carbonización y activación. Después, una fracción fue sometida a 900 °C, y una porción de la muestra se trató con ácido nítrico para más adelante modificarlo también a diferentes temperaturas (450 °C y 750 °C). Así, obtuvo muestras con diferentes propiedades físicas y químicas favorables para retener o adsorber los contaminantes del estudio.
Para determinar los 4,403 mmol/g (milimoles por gramo) de capacidad de retención con dicho material, se hizo una evaluación a través de la determinación de isotermas de adsorción por medio de un sortómetro. Con dicho equipo se adiciona de manera gradual y controlada la cantidad de contaminante que ingresa al sistema para ser retenido por el carbón activado y luego se calcula la cantidad de sustancia que se adhirió.
De esta manera evidenció que el tratamiento térmico del carbón activado a mayores temperaturas favorece la retención de los contaminantes.
“Cuando el contaminante y el carbón activado entran en contacto hay una interacción que genera energía, la cual es interesante de determinar, puesto que puede dar una idea de la afinidad entre el material y el compuesto de estudio”, explica la doctora Hernández.
Para ello utilizó calorimetría, técnica con la que determinó la energía involucrada en el proceso. “Se comprobó que la capacidad de adsorción se relacionaba con la cantidad de energía que se liberó”.
El hallazgo permitiría diseñar filtros que ayuden a reducir la alta exposición a dichos elementos.
La investigación se desarrolló dentro del grupo de investigación en Calorimetría y contó con la dirección de la profesora Liliana Giraldo, del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de la UNAL, y el docente Juan Carlos Moreno Piraján, del Departamento de Química de la Universidad de los Andes.
