APLICACIÓN DE PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADOS BASADOS EN RADIACIÓN UV PARA LA DEGRADACIÓN DE METSULFURON METIL EN MUESTRAS DE AGUA

FLORENCIA SAN ROMÁN NÁPOLI; NATALIA LLAMAS; MAITE V. AGUINAGA; CLAUDIA DOMINI; CAROLINA ACEBAL

Buenos Aires

Congreso; XXXII Congreso Argentino de Química; 2019

Asociación Química Argentina

IntroducciónLa contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes que afectanal planeta, y puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales), o bien, debido a los diferentes procesos productivos de los humanos (fuentes antropogénicas) que conforman las actividades de la vida diaria [1,2].Dentro de los contaminantes ambientales se encuentran los plaguicidas, los cuales pueden clasificarse según el mecanismo de acción sobre la plaga en insecticidas, funguicidas y herbicidas [3]; en el presente trabajo nos enfocaremos en los herbicidas, ya que son uno de los plaguicidas más utilizados por el sector agrícola. Particularmente, el metsulfuron metil [metil 2-(4-metoxi-6-metil-1,3,5-triazin-2-ilcarbamoilsulfamoil)benzoato] (MSM), es una de las sulfonilureas más utilizadas como herbicida en el mundo, y en particular en la región agrícola que rodea la ciudad de Bahía Blanca. Es muy probable encontrar MSM y sus productos de degradación en acuíferos y fuentes de agua que pueden usarse para el consumo humano y animal, debido a la poca afinidad del MSM al suelo agrícola sumado a la posibilidad de lixiviación cuando se producen muchas precipitaciones [4]. Las tecnologías de tratamiento de aguas se pueden clasificar en tecnologías de cambio de fase, procesos biológicos y procesos avanzados de oxidación (AOPs); este último se define como un proceso que implica la formación de radicales hidroxilo de potencial de oxidación mucho mayor que el de otros oxidantes tradicionales. Los AOPs basados en radiación UV comprenden procesos basados en la interacción con este tipo de radiación, principalmente UV-C (100-280 nm) y su combinación con diferentes promotores de radicales, tales como H2O2, O3 o Cl2.En este trabajo se aplicó radiación UV a soluciones acuosas de MSM, a diferentesvalores de pH para evaluar el efecto que este proceso de oxidación produce sobre el herbicida, su degradación total o parcial, y la formación de productos de degradación.MetodologíaPara llevar a cabo el procedimiento de fotodegradación, se diseñó un sistema en flujo continuo de manera de asegurar la irradiación completa y uniforme de las soluciones del analito. El sistema consta de una lámpara UV Philips® con bajo contenido de mercurio (15 W, 254 nm), alrededor de cual se enrollaron de forma helicoidal 5,60 m de un tubo de PTFE de 0,3 mm de diámetro interno. La propulsión del fluido en el fotoreactor fue realizada con una bomba peristáltica Gilson® Minipuls 3 utilizando tubos de Tygon® de 0,76 mm de diámetro interno. Los tubos y conexiones para el transporte de fluidos fueron de PTFE de 0,50 mm de diámetro interno. El estudio de fotodegradación se realizó empleando soluciones de MSM de 5 mg L-1 , preparadasa pH 1,8; 5,0 y 12,8. Antes de proceder con la fotodegradación se tomó la medida de la absorbancia de las soluciones preparadas. Luego las soluciones fueron propulsadas mediante una bomba peristáltica hacia el fotorreactor en el cual fueron irradiadas durante distintos tiempos. A continuación, se colectaron en una celda de cuarzo de 800 µL y se midieron los espectros de absorbancia correspondientes (190-290nm). Se construyeron gráficos de absorbancia en función del tiempo de degradación, monitoreando la señal correspondiente a 230 nm.ResultadosSe llevó a cabo la fotodegradación de las soluciones de MSM, preparadas a distintos valores de pH. Los tiempos de fotodegradación elegidos fueron0,33; 0,42; 0,60; 0,70; 1,03; 1,70; 3,77 y 19,00 minutos. Se priorizó estudiar el comportamiento del MSM en los primeros minutos de irradiación ya que fue donde se observó la mayor disminución de la señal. Se llevó a cabo la medida del espectro correspondiente para evaluar la variación del mismo, y se construyó para cada pH el correspondiente gráfico de la señal (a 230 nm) vs el tiempo de degradación. A pH 1,8 y 5,0 se observó la mayor degradación, obteniéndose porcentajes de degradación de 88,8 y 76,9 %, respectivamente para los 19 min de irradiación. Por otro lado, a pH 12,8 si bien puede observarse una disminución de la señal de absorbancia, no se logró degradar al mismo nivel, obteniéndose porcentaje de degradación de 56,1%.Los resultados obtenidos mediante este procedimiento fueron comparados con losobtenidos para las mismas soluciones llevando a cabo una sonodegradación (Potencia: 130 W, Frecuencia: 20 kHz, Punta de titanio de 9,5mm de diámetro Amplitud: 90%, Ciclos: 50 s on 10 s off), resultando más eficiente el proceso de fotodegradación.ConclusionesAl aplicar radiación UV, se puede obtener una variación significativa en los espectros de absorción correspondientes, traducida en una marcada disminución de los valores de absorbancia medidos alrededor de 230 nm, obteniéndose como mejor resultado la degradación del herbicida a pH 1,8. Por lo tanto, teniendo en cuenta estos resultados, la degradación del MSM mediante radiación UV podría emplearse para la remoción de este herbicida presente en cuerpos de agua.Referencias[1] Enkerlin, E. C., Cano, G., Garz, R. A., Vogel, E., (1997), Ciencia Ambiental yDesarrollo Sostenible, México, International Thomson Editores.[2] http://www.ispch.cl/saludambiental/ambiente/quimica_ambiental/contaminacion.[3] Bedmar, F. (abril-mayo 2011). ¿Qué son los pesticidas?. Ciencia Hoy. 21. 10-16.[4] G.C. Fonger, P. Hakkinen, S. Jordan, S. Publicker, The National Library of Medicine's(NLM) Hazardous Substances Data Bank (HSDB): background, recent enhancementsand future plans, Toxicology 325 (2014) 209?216.