Desarrollo de adsorbentes basados en biopolímeros y bentonita para remover antibióticos a partir de sistemas acuosos contaminados

MALENA GARRO; VERA ALEJANDRA ALVAREZ; JIMENA SOLEDAD GONZALEZ; ROMINA OLLIER PRIMIANO

Mar del Plata

Congreso; 20° Congreso Internacional de Materiales (SAM2022); 2022

Actualmente se sabe que en fuentes de abastecimiento de agua, aguas subterráneas e incluso en agua potable se pueden hallar sustancias que conforman un grupo especial denominado “contaminantes emergentes”. En esta categoría comprende una amplia gama de sustancias tanto naturales como sintéticas, con distintas propiedades fisicoquímicas y biológicas, incluyendo pesticidas, productos de la industria cosmética, de limpieza del hogar, hormonas, esteroides, drogas lícitas e ilícitas, entre otras 1. Concretamente, la ciprofloxacina (CIP) es un importante antibiótico de fluoroquinolona empleado masivamente para el tratamiento de enfermedades humanas y animales. La presencia de este compuesto puede causar problemas ambientales y riesgos para la salud humana 2, por lo que, existe la necesidad de una tecnología simple y de bajo para su eliminación del agua. En particular, la adsorción se considera como uno de los tratamientos de agua más prometedores y versátiles debido a la facilidad de operación y la disponibilidad de numerosos materiales adsorbentes de distinta naturaleza 3. Las arcillas son minerales naturalmente abundantes, económicos, y poseen propiedades fisicoquímicas muy versátiles por lo que representan una alternativa interesante para el desarrollo de materiales adsorbentes. Estos nanomateriales son constituyentes principales de los suelos, dentro de los cuales las bentonitas se encuentran entre los más ampliamente utilizados como adsorbentes de compuestos orgánicos e inorgánicos debido a su composición y propiedades. Actualmente se han reportado sistemas nanocompuestos basados en polímeros y arcillas para la remoción de contaminantes, especialmente aquellos presentes en sistemas acuosos 4. En estos sistemas la matriz polimérica otorga estructura porosa y resistente, permitiendo una fácil manipulación y reutilización en procesos de remediación y previniendo la fuga de partículas del sistema de adsorción.Los biopolímeros son candidatos promisorios para ser utilizados como matrices en la preparación de hidrogeles nanocompuestos. Entre ellos, el quitosano (Qs), un biopolímero que es producido por la desacetilación de la quitina que es un polisacárido abundante en el exoesqueleto de los invertebrados marinos y terrestres, se ha convertido en una alternativa prometedora para múltiples aplicaciones debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad y bioactividad 5. El alginato de sodio (Alg) también es un polisacárido natural y es obtenido a partir de residuos de algas pardas 6. La pectina es una mezcla compleja de polisacáridos naturales que constituye aproximadamente un tercio de las paredes celulares de las plantas superiores y se extrae de cáscaras de cítricos y de pulpa de manzana. En pH neutro las cadenas de este polisacárido se encuentran cargadas negativamente 7.Por lo tanto, el objetivo de este trabajo consistió en el desarrollo de eco-hidrogeles nanocompuestos y su aplicación en la remoción de CIP de sistemas acuosos. Se prepararon perlas micrométricas constituidas por Qs, Alg, Pec y una bentonita originaria de Neuquén, combinando técnicas de gelación iónica y formación de complejos polielectrolitos para lograr el entrecruzamiento físico de las cadenas biopoliméricas. Se realizó una caracterización morfológica, físico-química y térmica de las perlas y se exploró el potencial de cada uno de los materiales desarrollados en la remoción de CIP. Para ello se analizó el efecto de distintas variables, como concentración de CIP, relación adsorbente/solución y tiempo de contacto, en la efectividad de remoción del contaminante.