Desarrollo de una resina tánica tipo resol, para el intercambio iónico de metales

Resumen

Este trabajo de tesis doctoral se basó en el desarrollo y la caracterización de resinas tánicas tipo resol, obtenidas por reacciones de policondensación de taninos de mimosa con formaldehído en sistemas de polimerización en suspensión inversa ISP. El trabajo desarrollado consistió en una primera fase, en la formulación de una serie de resinas de intercambio iónico, formuladas a partir de un diseño experimental, partiendo de criterios básicos de formulación de resinas tipo resol. Dichas resinas fueron evaluadas y estudiadas según criterios seleccionados como variables de respuesta, que permitieron determinar las características de las mejores resinas de intercambio iónico de origen tánico. Principalmente, teniendo en cuenta la capacidad de intercambio iónico frente a Cr3+ y Cu2+. Posteriormente, en una segunda fase, las resinas de interés por su capacidad de intercambio iónico, fueron estudiadas en función de variables de respuesta tales como: contenido de grupos funcionales superficiales, contenido de formaldehído libre, estabilidad térmica, resistencia a la compresión a ruptura, tamaño y morfología de las partículas, y estudios de hinchamiento en función del pH y la temperatura, entre otras. Estas mismas resinas, seleccionadas y caracterizadas como las de mejores prestaciones, fueron probadas en ensayos de intercambio iónico en batch y en columna, con ajustes a modelos matemáticos de adsorción conocidos. Como resultado de todo ello se consiguió desarrollar una resina de intercambio iónico de ácido débil, a partir de un extracto comercial de tanino de mimosa entrecruzado con formaldehído, con propiedades similares a las de las resinas SDVB de ácido débil, con capacidades de intercambio iónico de entre 3.7 y 3,9 Eq CaCO3/Kg de resina, para resinas monodispersas con tamaños de partícula en torno a las 700 µm y rangos de pH de máximo intercambio iónico entre 3 y 14.