Estudio de remoción de ciprofloxacina utilizando arcillas pilareadas con hierro

BASCHINI MIRIA; K. SAPAG; K. YANQUIN; MA. EUGENIA ROCA JALIL

Neuquén

Jornada; 3° Jornadas de Investigación y Posgrado Facultad de Ingeniería-UNCo; 2018

El término contaminantes emergentes surgió durante las últimas décadas con el fin de agrupar a todas aquellas sustancias que llegan al ambiente como consecuencia de diferentes actividades antropogénicas y que permanecen en el mismo habiendo sido sintetizadas en su gran mayoría artificialmente. Dentro de este grupo pueden incluirse diferentes sustancias utilizadas para cuidado personal, detergentes y, particularmente, algunos antibióticos. La presencia de antibióticos en el ambiente ha sido ampliamente reportada principalmente en diferentes cursos de agua evidenciando la insuficiencia de los medios tradicionales de tratamiento. En respuesta a esta problemática, diferentes procesos han sido propuestos con el fin de complementar a los tratamientos actuales dentro de los cuales la adsorción es uno de los más versátiles y económicos. Actualmente, los esfuerzos están puestos en desarrollar materiales que sean buenos adsorbentes y que permitan la eliminación de estos compuestos de los efluentes antes de ser reinsertados en el ambiente. En este sentido, los minerales arcillosos y en particular las montmorillonitas de la región del Alto Valle de Rio Negro-Neuquén se han aplicado en la remoción de fungicidas y antibióticos desde medios acuosos con resultados prometedores. No obstante, estos minerales muestran dificultades al momento de separar el adsorbente del medio acuoso de adsorción. En respuesta a esta problemática, en el presente trabajo se sintetizaron y caracterizaron arcillas pilareadas de hierro (Fe-PILC) a partir de una montmorillonita de la región del Alto Valle buscando obtener materiales nanoestructurados y con mayor hidrofobicidad que permitieran mejorar su separación del medio de adsorción. Posteriormente, las Fe-PILC obtenidas se evaluaron como posibles adsorbentes del antibiótico ciprofloxacina (CPX) desde medios acuosos en condiciones básicas de pH dado que es el encontrado en los cursos de agua de la región. El presente trabajo se encuentra enmarcado en el Proyecto Integrador Profesional de Ingeniería Química que se lleva a cabo en el laboratorio de Arcillas de la Facultad de Ingeniería. Las arcillas pilareadas se sintetizaron con relaciones de 10, 20 y 40 meqFe3+.g-1 de arcilla natural y por tanto se denominaron Fe-PILC 10, 20 y 40, respectivamente. Las mismas fueron caracterizadas texturalmente mediante isotermas de adsorción-desorción de N2 a 77K evidenciando un aumento en su SBET mayor a 3 veces el obtenido para la arcilla natural (AN) y asociado al desarrollo de microporos en su estructura porosa. Los estudios de adsorción de CPX en solución fueron llevados a cabo a un pH 10. En este sentido se realizaron estudios cinéticos y de remoción de CPX para los tres materiales resultando en una mayor capacidad de remoción de CPX para la Fe-PILC 40. Los resultados indican además que las Fe-PILC presentan tanto mayor afinidad por la especie de CPX presente en solución que la AN como mayor hidrofobicidad favoreciendo esta última la separación de los materiales del medio de adsorción.