Adsorción del herbicida Metsulfurón Metil sobre montmorillonita modificada con celulosa

MARIANA ETCHEVERRY; ROMINA ILARI; GRACIELA P. ZANINI

Mar del Plata

Congreso; III Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie; 2014

La presencia de contaminantes orgánicos tales como plaguicidas encontrados en las aguas superficiales, subterráneas y aguas de desecho representa un serio problema ambiental en cuanto a frecuencia y severidad que impacta negativamente en la disponibilidad de las fuentes de agua dulce. La mitigación de aguas contaminadas con productos químicos es una necesidad bien reconocida en el mundo moderno. Las tecnologías de remediación son muchas y variadas, la adsorción de contaminantes sobre diferentes minerales del suelo es una de las más utilizadas. Las arcillas, tales como la montmorillonita, se emplean para tal fin debido a sus propiedades superficiales y bajo costo. Estas presentan una carga estructural neta negativa haciéndolas candidatas adecuadas para inmovilizar contaminantes catiónicos. Es necesario modificar su superficie para que estos minerales puedan retener contaminantes con diferentes características químicas y hacerlos así más versátiles. En los últimos años ha surgido el interés por la utilización de materiales biodegradables y no tóxicos como los biopolímeros para la obtención de nuevos adsorbentes (Celis, 2012; Sarkar et al., 2013). El objetivo de este trabajo es modificar la superficie de montmorillonita con celulosa y estudiar la adsorción del herbicida metsulfurón metil (MM) sobre este nuevo material. Para ello, se modificará la superficie de dos maneras, 1- directamente con el biopolímero 2- previo tratamiento de la arcilla con el surfactante catiónico bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB). Resultados y discusión. La modificación de la montmorillonita directamente con el biopolímero se llevó a cabo mediante la adición lenta de una suspensión de celulosa (3g en 20 ml de acetona) a la suspensión de arcilla (6g en 20 ml acetona), se agitó durante 6 h, se lavó con agua bidestilada y se secó. Para modificar la superficie previo tratamiento con CTAB se adicionó primero una solución de surfactante (1x10 3M) a la suspensión de arcilla (6g en 20 ml de acetona), se agitó, se centrifugó y se lavó el material sólido con agua bidestilada. El material así obtenido se secó y se le adicionó una suspensión de celulosa (3g en 20 ml de acetona), se agitó, se lavó y se secó nuevamente. Se realizaron estudios de movilidad electroforética variando el pH en un intervalo de 3 a 10. Se observó que en ambos casos al aumentar el pH el potencial zeta (ζ) varía de -20mV a 30mV, mientras que para montmorillonita permanece casi constante alrededor de -45mV. Esto indica que el compuesto con el biopolímero posee carga variable con el pH. En cuanto al tamaño de partícula poseen mayor carácter monodisperso que la montmorillonita sin modficar y su tamaño se encuentra alrededor de 400nm. Para determinar si los nuevos materiales mejoran su capacidad adsorbente con respecto a la arcilla sin modificar se realizaron isotermas de adsorción de MM sobre montmorillonita, montmorillonita-celulosa y montmorillonita-CTAB-celulosa en un intervalo de concentraciones iniciales de MM de 1,5x10-2 - 1,8x10-1 mM en NaCl 0,01M a pH 6. En el rango de concentraciones estudiadas no se observó adsorción de MM sobre la arcilla ni sobre montmorillonita-celulosa pero si se observó un máximo de adsorción de 1,2x10-2 mmol/g de MM sobre el material montmorillonita-CTAB-celulosa. Conclusiones. Los resultados obtenidos hasta el momento indican que herbicida se adsorbe sobre la montmorillonita modificada con celulosa previo tratamiento con CTAB haciéndolo promisorio para su potencial aplicación en la recuperación de aguas contaminadas. Referencias Celis, R.; Adelino, M.A.; Hermosin, M.C. 2012. Montmorillonite-chitosane bionanocomposites as adsorbents of the herbicide clopyralid in aqueous solution and soil/water suspensions. J. Hazad. Mater. 210, 67?76. Sarkar, B.; Naidu R.; Mallavarapu, M. 2013 Simultaneous Adsorption of Tri- and Hexavalent Chromium by Organoclay Mixtures Water Air Soil Pollut 224: 1704.