Efecto de las condiciones de cultivo y purificación sobre las propiedades fisicoquímicas y de transporte en membranas de celulosa bacteriana

Abstract

En el presente trabajo fueron sintetizadas membranas de celulosa bacteriana a partir de un aislado nativo de Acetobacter xylinum. Se variaron como condiciones de cultivo la temperatura y la fuente de carbono, y como condiciones de purificación el agente purificante, la temperatura y el tiempo de exposición, y se evaluó el efecto de estas condiciones sobre las propiedades fisicoquímicas y de transporte de las membranas. Se caracterizaron con pruebas de difracción de rayos X, calorimetría diferencial de barrido, microscopía electrónica de barrido, análisis infrarrojo y adsorción de nitrógeno. Las membranas obtenidas presentaron un alto grado de cristalinidad (entre 72 y 91%), temperaturas de descomposición entre 360 y 385oC. Fueron hechas pruebas de permeabilidad hidráulica, retención de solutos, diálisis y pervaporación. Debido a la baja porosidad, los flux de permeado en los distintos procesos de separación son bastante bajos. Se obtuvieron coeficientes de permeabilidad hidráulica entre 1 y 57 lm-2h-1bar-1. Las membranas obtenidas a partir de glucosa son selectivas para la separación de la mezcla N2/O2. En las pruebas de pervaporación, las membranas alcanzaron selectividades entre 2.5 y 6. Las membranas obtenidas a partir de glucosa y glicerol presentaron el mejor desempeño en las diversas pruebas de separación. / Abstract. In this work bacterial cellulose membranes were made using a local Acetobacter xylinum strain. The effect of culture variables (temperature and carbon source) and purification conditions (chemical agent, temperature and purification time) on membrane properties were investigated. Membranes were characterized by X ray diffraction, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and N2 sorption. A high cristallinity index was achieved (72-91%); the decomposition temperatures were between 360-885oC. Membranes were tested by hydraulic permeability, solute rejection, dialysis and pervaporation. Hydraulic permeability coefficients were between 1 and 57 lm-2h-1bar-1. Membranes made from glucose and glycerol showed the best behavior in the several membrane separation tests.