El elemento cromo, a pesar de tener varias aplicaciones, tiene mala fama. Esto se debe a que la exposición a compuestos de cromo aumenta el riesgo de cáncer respiratorio y otros efectos dañinos para la salud humana. Para agregar a este problema, el cromo también es un contribuyente importante a la contaminación del agua debido a su presencia en los desechos industriales.

Hay, sin embargo, un rayo de luz. Como han observado los químicos, la toxicidad del cromo depende de su estado de valencia (un estado que está dictado por el número de electrones en la capa exterior de un átomo). De los dos estados estables que exhibe el cromo, cromo hexavalente o Cr (VI) y cromo trivalente Cr (III), el primero es más tóxico y soluble. Por lo tanto, La contaminación por cromo se puede mitigar simplemente convirtiendo Cr (VI) en Cr (III) a través de un proceso llamado reducción. Desafortunadamente, la mayoría de los enfoques involucrados en la reducción de Cr (VI) a Cr (III) son costosos y peligrosos o tienen altos requerimientos de energía.

Para tal fin, los investigadores se han centrado en el desarrollo de fotocatalizadores, materiales que pueden facilitar la reducción de sustancias nocivas en presencia de luz. El truco consiste en desarrollar una reacción de este tipo utilizando agua como disolvente (a diferencia de los disolventes orgánicos utilizados anteriormente), de modo que puedan utilizarse directamente para tratar aguas residuales.

Un equipo de investigadores, dirigido por el profesor Takashiro Akitsu de la Universidad de Ciencias de Tokio, ha hecho esto con éxito, en un estudio reciente publicado en Nueva revista de química . El equipo también incluía a Yoshito Miyagawa, Tomoyuki Haraguchi (Universidad de Ciencias de Tokio, Japón), Arshak Tsatsuryan (Universidad de Turín, Italia, y la Universidad Federal del Sur, Rusia), e Igor Shcherbakov (Universidad Federal del Sur, Rusia). El profesor Akitsu explica:"En nuestro estudio, Desarrollamos un método para reducir el Cr (VI) mediante irradiación de luz. Luego lo aplicamos a un solvente acuoso para facilitar su aplicación ".

En su estudio, el equipo sintetizó complejos de cobre (Cu (II)) a partir de una variedad de compuestos orgánicos. Mediante análisis adicionales, confirmaron que estos complejos, junto con un fotocatalizador llamado óxido de titanio (TiO ₂ ), están involucrados en una reacción fotoquímica que conduce a la reducción de Cr (VI) tanto en el metanol como en el agua. Específicamente, el grupo estudió cómo la actividad fotocatalítica del complejo Cu (II) en metanol dependía de la longitud de onda de la luz incidente, mientras que el del complejo Cu (II) con TiO ₂ en solución acuosa dependió del pH de la solución.

Los hallazgos revelaron que, por un lado, la velocidad de reducción de Cr (VI) en la reacción fotoquímica de Cu (II) -metanol es máxima para la luz visible en el rango de longitud de onda de 460-495 nm. Por otra parte, Reducción de Cr (VI) por Cu (II) -TiO ₂ Se encontró que el sistema bajo luz ultravioleta dependía del nivel de pH de la solución acuosa, exhibiendo altas eficiencias de reducción para soluciones ácidas con valores de pH <6. Otros experimentos electroquímicos demostraron que los fotocatalizadores eran reutilizables, indicando su posible aplicabilidad en la regulación medioambiental.

El estudio es prometedor para el desarrollo de un nuevo procedimiento de tratamiento de aguas residuales que sea rentable y eficiente. Como dice el profesor Akitsu, "Este es el primer estudio que muestra la reducción del Cr (VI) tóxico en Cr (III) relativamente inofensivo en un solvente acuoso, lo que tiene implicaciones directas en la reducción de la contaminación del agua ".

Con tal tecnología en su lugar, ciertamente podemos esperar revertir los efectos adversos de los desechos industriales en los cuerpos de agua.