Uso de la espectrofotometría UV-Vis para la determinación del cromo en la industria del curtido del cuero

El control del cromo en el cuero y las aguas residuales del curtido del cuero es esencial para preservar el medio ambiente y la salud humana. Fuente de la imagen: Jay Mantri, usuario de Pexels

La fabricación de objetos y materiales cotidianos depende de una serie de sustancias cuyo uso puede tener graves consecuencias para la salud si no se contienen adecuadamente. En la industria del curtido del cuero, el cromo es uno de los principales elementos que deben tenerse en cuenta para preservar el medio ambiente y la salud pública. En la actualidad, el 90% de la fabricación mundial de cuero depende del curtido al cromo debido a sus propiedades estabilizadoras, que permiten al cuero resistir la degradación microbiana, así como las variaciones de temperatura, la exposición al sudor y otros factores de estrés ambiental.

Sin embargo, sólo el 20% del material puede convertirse en cuero, mientras que el 25% se convierte en residuos, que se introducen principalmente en las aguas residuales. Si no se tratan, estas aguas residuales pueden causar daños significativos a la salud humana y al medio ambiente. Por ello, es necesario controlar el cromo para garantizar la seguridad tanto del cuero como de los efluentes del curtido, con el fin de proteger a las personas, los ecosistemas, el suministro de agua y las tierras agrícolas de niveles peligrosos de exposición al cromo, al tiempo que se cumplen las normativas locales.1

Lamentablemente, los métodos tradicionales de determinación del cromo, como la espectrometría de absorción atómica en horno gráfico y la espectrometría de absorción atómica de llama, son lentos y destructivos y requieren una preparación exhaustiva de la muestra. Para desarrollar un método de determinación del cromo más rápido, fiable y fácil de utilizar, los investigadores están recurriendo a la espectrofotometría UV-Vis.

Las aguas residuales que contienen cromo pueden causar estragos en las tierras agrícolas e introducir el material tóxico en el suministro de alimentos. Fuente de la imagen: Pexels usuario McDobbie Hu

¿Qué es el cromo?

El cromo es un elemento natural presente en animales, plantas, suelo y gases volcánicos.2 Aunque el cromo trivalente (CR III) es un nutriente esencial que interviene en el mantenimiento del metabolismo de las proteínas, la glucosa y las grasas, el cromo hexavalente (Cr VI) es una sustancia tóxica que puede provocar numerosos problemas de salud, entre ellos:

• Problemas respiratorios
• Efectos gastrointestinales
• Daños hepáticos y renales
• Supresión del sistema inmunitario
• Cáncer
• Daños neurológicos

A pesar de su toxicidad, el cromo es un elemento esencial de muchas industrias importantes, como la fabricación de acero, la conservación de la madera, el cromado, la fabricación de tintes y pigmentos y el curtido de pieles. Estos procesos de fabricación pueden provocar la exposición directa de trabajadores y consumidores a través del contacto con el propio producto, así como la introducción de cromo en el suministro de agua, el suelo, los productos agrícolas y el aire.

La evaluación espectrofotométrica UV-Vis del cromo puede ayudar a la industria del cuero a proteger ecosistemas frágiles y el suministro de agua. Fuente de la imagen: Wolfgang Moritzer, usuario de Pexels

Métodos espectrofotométricos UV-Vis para la determinación del cromo

La espectrofotometría UV-Vis ofrece un método rápido, sencillo y no destructivo para la determinación del cromo tanto en el cuero como en el efluente de las tenerías. Mediante el seguimiento de los espectros del cuero y de las aguas residuales, el análisis espectral permite a los operarios medir rápida y fácilmente los niveles de cromo para evaluar la seguridad. Además, este método es capaz de producir lecturas fiables de cromo sin interferencias de otros contaminantes químicos, como la cal, los ácidos sulfúricos y las sales. Según un estudio realizado en 2009 por investigadores de la Universidad de Hebrón, "las mediciones espectrofotométricas UV-Vis pueden utilizarse como técnica de control de calidad para supervisar el tratamiento y reciclado de la solución de cromo en la industria del cuero."3

Un estudio publicado en Chemical Monthly en el que se investigaba la eficacia de un método espectrofotométrico UV-Vis para analizar los niveles de cromo en el propio cuero concluyó que el método no sólo es eficaz, sino que es "el más adecuado: otros métodos sufren graves efectos de matriz derivados de las altas concentraciones de ácidos minerales y electrolitos."4 El método fue elogiado por su facilidad de uso, alto nivel de precisión y amplia aplicabilidad.

Los métodos espectrofotométricos UV-Vis de determinación del cromo también están desempeñando un papel integral en la evaluación de nuevos métodos de tratamiento que buscan disminuir los niveles de cromo en las aguas residuales del curtido de pieles. Un estudio de 2011, por ejemplo, introdujo un innovador proceso de eliminación de cromo utilizando residuos sólidos de piedra caliza procedentes de la industria de corte de piedra que puede ofrecer nuevas posibilidades para mejorar la protección del medio ambiente y la salud pública en zonas donde los procesos de tratamiento estándar no pueden utilizarse fácilmente o no ofrecen una eliminación suficiente de cromo.5.

Mediante espectrofotometría UV-Vis, los investigadores pudieron determinar que el método de residuos calcáreos producía una "eliminación casi completa del cromo" en cuestión de días. A medida que aumente la concienciación sobre los problemas medioambientales y de salud pública relacionados con el cromo y se amplíe la normativa, la espectrofotometría UV-Vis seguirá siendo una herramienta inestimable para analizar y perfeccionar los métodos de tratamiento y promover prácticas seguras dentro de la industria del curtido de pieles.

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