La línea de investigación en la que aquí se encuadra el Trabajo fin de master es la de Aplicaciones Mediaombientales de los Hidrogeles y en concreto se refiere a la utilización de los mismos en la limpieza de aguas residuales industriales contaminadas con metales pesados en disolución. Las razones que a continuación se exponen justifican y avalan la relevancia del desarrollo de estos materiales para la protección ambiental de las aguas superficiales a las que llegan los vertidos industriales. Los hidrogeles son sustancias de naturaleza polímero afines con el agua y sus disoluciones pero insolubles en ellas como consecuencia de su estructura molecular. Entre las características más importantes de los hidrogeles se encuentran la capacidad de absorción y de retención de agua, debido a que son polímeros entrecruzados que forman mallas en las que se sitúan las moléculas de agua interaccionando de tal forma con las cadenas poliméricas que impiden que aquella salga al exterior de la red aunque se someta a los hidrogeles a una determinada presión. En esta situación los hidrogeles son materiales blandos y elásticos. Los hidrogeles pueden alcanzar grados de hinchamiento de hasta 800 gramos de agua por gramo de gel seco (partículas superabsorbentes). La capacidad de absorción de agua en los hidrogeles , y en consecuencia de los iones en disolución, depende de diferentes factores entre los que mencionamos como factores intrínsecos; i) la naturaleza de las cadenas poliméricas (principalmente su hidrofilicidad); ii) el grado de entrecruzamiento y como factores extrínsecos; iii) la fuerza iónica del medio; iv) el pH de la disolución y v) la temperatura. Para la retención de y eliminación de cationes metálicos, tradicionalmente se han utilizado las resinas (materiales polímeros muy entrecruzados) de intercambio iónico como relleno de columnas. Estas resinas solamente presentan actividad en la superficie de sus partículas. Con la utilización de hidrogeles para el mismo fin, se consigue que sea útil el 100% de su superficie molecular - pues toda ella está en contacto con el medio acuoso - si el hidrogel está funcionalizado para realizar el intercambio iónico. Dado el aumento de volumen que experimentan los geles durante su proceso de hinchamiento, la utilización de los mismos se recomienda que se realice por inmersión (batch) en vez de rellenar columnas como se hace con las resinas Aprovechando este comportamiento hemos llevado a cabo experiencias de captación de cationes metálicos pesados mediante hidrogeles, en disoluciones acuosas procedentes de aguas residuales industriales con estos contaminantes. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios quedando para posteriores trabajos el diseño de nuevos hidrogeles para la optimización de resultados.
