Extracción de contaminantes de suelo desde una matriz sólida empleando mezclas de surfactantes

PABLO SEBASTIÁN SALES; MARIANA ADELA FERNÁNDEZ

Mendoza

Simposio; XVII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2009

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

En la actualidad la contaminación de suelos y agua por compuestos orgánicos hidrofóbicos (COHs) se ha convertido en un gran problema ambiental. Los COHs se acumulan fácilmente en el medio ambiente ya que tienen baja solubilidad en agua y se adsorben fuertemente en el suelo. Una de las clases de COHs más peligrosos son los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) ya que son tóxicos, cancerígenos, mutagénicos y teratógenos. Los HAPs se caracterizan por contener anillos aromáticos fusionados, no poseer heteroátomos ni sustituyentes y por una gran estabilidad química debida a su aromaticidad. En la actualidad la contaminación de suelos y agua por compuestos orgánicos hidrofóbicos (COHs) se ha convertido en un gran problema ambiental. Los COHs se acumulan fácilmente en el medio ambiente ya que tienen baja solubilidad en agua y se adsorben fuertemente en el suelo. Una de las clases de COHs más peligrosos son los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) ya que son tóxicos, cancerígenos, mutagénicos y teratógenos. Los HAPs se caracterizan por contener anillos aromáticos fusionados, no poseer heteroátomos ni sustituyentes y por una gran estabilidad química debida a su aromaticidad. Muchos microorganismos pueden degradar los HAPs cuando se encuentran en solución acuosa pero dado que son poco solubles y están adsorbidos fuertemente en los sedimentos hay una escasa biodisponibilidad de los mismos. Actualmente se llevan a cabo estudios tendientes a movilizar los HAPs desde la superficie de los suelos hacia el seno del medio acuoso adyacente para que los microorganismos puedan degradarlos. Recientemente se ha sugerido el empleo de surfactantes en la remediación de suelos contaminados ya que los mismos pueden aumentar la solubilidad de COHs en agua como así también catalizar su transferencia desde el suelo a la solución acuosa y además estimular la degradación microbiana. Esta estrategia es conocida como remediación aumentada por surfactantes.[1] En algunos casos, la utilización de mezclas de surfactantes mejora los resultados obtenidos con los surfactantes puros, encontrándose efectos sinérgicos en ciertas combinaciones de surfactantes respecto a la solubilización de HAPs y a la desorción de los mismos desde matrices sólidas. En este trabajo presentamos los resultados obtenidos en la extracción mediada por  surfactantes de los HAPs naftaleno y fenantreno desde una matriz sólida, sílica gel 60, que tiene gran similitud con la porción inorgánica del suelo y que fuera contaminada previamente. Los surfactantes utilizados fueron uno no iónico, Tween 80, y uno aniónico, laurato de sodio (LS) y mezclas binarias de los mismos. En estos experimentos los HAPs se distribuyeron entre la fase sólida (sílica) y la fase acuosa, de acuerdo a la afinidad que tienen por cada una de ellas. La pseudofase micelar introducida en la solución acuosa alteró el equilibrio y aumentó la desorción de los HAPs desde la sílica ya que el corazón hidrofóbico de las micelas tiene gran afinidad por estos compuestos hidrofóbicos. Una complicación del sistema radica en que el surfactante  no iónico se adsorbe en la sílica y esto aumenta la afinidad de la misma por el HAP. Con la utilización de la mezcla Tween 80/ LS se resolvió este problema, ya que la interacción de ambos surfactantes para formar una micela mixta disminuyó considerablemente la adsorción del surfactante no iónico en la matriz sólida, con lo cual se redujo la afinidad de la sílica por el HAP y se aumentó la cantidad de contaminante extraído. Además, se observó efecto sinérgico en las cantidades extraídas de los contaminantes por parte de algunas de las mezclas ensayadas, con lo cual este sistema micelar mixto puede resultar una buena alternativa para ser aplicada en remediación de suelos aumentada por surfactantes. [1] Mulligan C. N.; Yong R. H.; Gibbs B. F.; Engineering Geology. 2001, 60, 371.