Modificación Química de Quitosano: desarrollo de materiales sensibles a estímulos para la industria del oil & gas

LOMBARDO, G.; GIUSSI, J. M.; D'ACCORSO, N. B.; ERREA, M. I.

Workshop; 1er Workshop de polímeros y nanomateriales para la industria energética; 2022

Los polímeros sensibles a estímulos son aquellos que sufren modificaciones de sus propiedades físicas y/o químicas como consecuencia de algún cambio en el ambiente (pH, potencial redox, etc). Teniendo en cuenta que en la industria del oil & gas los sulfuros generados por bacterias reductoras de sulfatos tienen un gran impacto negativo como la corrosión del equipamiento y la disminución de la calidad del crudo, este trabajo tiene como objetivos diseñar y preparar polímeros sensibles al potencial redox para la liberación de biocidas en el medio reductor generado por esas bacterias.1En particular, se sometió al quitosano (homopolisacárido constituido por unidades de D-glucosamina enlazadas por uniones  (1 4), con porcentajes variables de acetilación) a reacciones de entrecruzamiento con los ácidos 3,3’-ditiodipropiónico (ADTP) y 2,2´-ditiodiacetico (ADTG) activados con EDC en proporción EDC: ácido (3:1). Los productos (QADTP y QADTG) resultaron insolubles en agua y los estudios por FT-IR evidenciaron que la reacción fue completamente regioselectiva, detectándose únicamente uniones amida entre los ácidos carboxílicos y los grupos amino libres del quitosano; no se observó formación de ésteres con los grupos hidroxilo del polisacárido. QADTP y QADTG se titularon por conductimetría, obteniéndose porcentajes de entrecruzamiento de 41% y 44% y de carboxilos libres de 23% y 25%, respectivamente. Se seleccionó el cloruro de benzalconio (BAK) como biocida para la realización de estudios de atrapamiento y liberación sobre el QADTP. Se realizó el primer ensayo llevando a cabo la reacción de entrecruzamiento en presencia del biocida (preloading) (0,4: 1, masa BAK: masa de quitosano), agregando el BAK antes del agregado del EDC. La concentración del biocida en el agua de lavado se analizó por HPLC (C-18) con detector UV, determinado por diferencia el porcentaje de incorporación del BAK a la matriz polimérica (52 %).2 Se compararán estos resultados con los obtenidos al realizar la misma reacción con distintas relaciones de masa BAK: quitosano y también se harán pruebas de atrapamiento del biocida agregándolo a la mezcla de reacción luego del EDC. En las condiciones en las que se obtengan los mejores porcentajes de atrapamiento se realizarán los ensayos con el QADTG. Se presentarán los resultados obtenidos.