Actividades humanas como la minería o la industria de los fertilizantes dejan un importante rastro en la naturaleza. En forma de residuo, van acumulando en suelos y aguas metales pesados, substancias no biodegradables. Los metales pesados resultan tóxicos tanto para la vida silvestre, como para el ser humano, la agricultura y la ganadería. Los descontaminantes empleados hasta ahora son caros, por lo que los científicos buscan alternativas más económicas. Químicas de la Universidad de Córdoba y del Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario ceiA3 han propuesto unos compuestos denominados hidrotalcitas que son capaces de retener los metales pesados y facilitar su eliminación de las aguas contaminadas. Las investigadoras han obtenido resultados prometedores en laboratorio.

“Las hidrotalcitas son compuestos que podrían emplearse como descontaminantes debido a su estructura laminar”, explica la catedrática Cristobalina Barriga. También llamados hidróxidos dobles laminares o arcillas aniónicas, “estos compuestos son capaces de intercambiar aniones en su zona interlaminar”. Muchos de los contaminantes de aguas y de los suelos como los pesticidas, los tintes o los fosfatos o nitratos de uso agrícola son precisamente aniónicos, esto es, están cargados negativamente. “Con la capacidad de intercambio de las hidrotalcitas podríamos adsorber las especies aniónicas contaminantes”, resume la investigadora del Departamento de Química Inorgánica de la UCO.

Las hidrotalcitas son una clase de minerales con buenas propiedades adsorbentes que, por sus características, se presentan como apropiados para su uso en un entorno natural. Las científicas sintetizaron híbridos de estos hidróxidos dobles laminares con sales del ácido húmico, que también tiene carga eléctrica negativa y lo utilizaron para adsorber especies catiónicas como los metales. El ácido húmico procede de la descomposición de la materia orgánica y se encuentra en los suelos.

La síntesis en laboratorio de las hidrotalcitas no es muy compleja. Debido a su capacidad para reducir el pH, en el ámbito farmacológico se emplean como medicamento antiácido. Está presente, por ejemplo, en el Almax. La adsorción (con de, no confundir con la absorción, con be) es un proceso químico por la que un cuerpo atrae y retiene en su superficie moléculas e iones de otro cuerpo.

Posteriormente, las investigadoras probaron en el laboratorio la capacidad de adsorción de estos híbridos con tres de los metales pesados que produce la actividad humana: el cobre, el cadmio y el plomo. En el organismo, la exposición a estos metales pesados puede producir daños en los pulmones, el hígado y otros órganos vitales.

Los resultados

La hidrotalcita demostró capacidades interesantes para los científicos: en general, reducía las concentraciones contaminantes de los metales pesados en agua. Era especialmente efectivo en cobre y plomo, pero también presentaba datos significativos en cadmio. En combinación con el ácido húmico, la hidrotalcita reducía los problemas asociados al empleo de éste en los sistemas acuáticos. Las científicas observaron además, que este compuesto laminar actuaba también con eficiencia a la hora de adsorber los contaminantes cuando se encuentran simultáneamente en las aguas contaminadas.

M. A. González, I. Pavlović, R. Rojas, C. Barriga. ‘Removal of Cu2+, Pb2+, and Cd2+ by layered double hydroxide-humane hybrid. Sorbate and sorbent comparative studies’. Chemical Engineering Journal. 254 (2014) 605-611