SIMULACIONES POR COMPUTADORA DE LA ADSORCIÓN DE GLIFOSATO EN UN HIDROGEL DE POLI(ALILAMINA HIDROCLORURO)

AGUSTÍN SPALTRO; ALBERTO ALBESA; GABRIEL LONGO

Congreso; XX Congreso de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

En la República Argentina se utilizan grandes cantidades de plaguicidas, predominando el uso de herbicidas debido al clima húmedo y templado imperante en la región agrícola. Entre estos el más utilizado es el glifosato. Por otro lado, los hidrogeles formados por cadenas poliméricas entrecruzadas pueden absorber y almacenar cantidades significativas de agua al expandir varias veces su volumen seco, por lo que son utilizados para la agricultura en regiones secas o de humedad variable permitiendo estabilizar la disposición de agua del suelo. Asimismo, dependiendo de la apropiada selección del polímero, estos hidrogeles pueden ser diseñados para responder de manera controlada modificando su propiedades fisicoquímicas a una variedad de estímulos ambientales que incluyen cambios en la temperatura, el pH y la concentración salina del medio, así como también a la presencia de un adsorbato específico. En este trabajo se plantea el aprovechamiento de la respuesta de estímulo de estos hidrogeles para la remoción/degradación de contaminantes del suelo. Para estudiar la termodinámica de la adsorción de contaminantes en hidrogeles poliméricos, tanto porinteracciones físicas como químicas, se utilizó la Teoría Molecular, un método teórico-computacional que permite describir la estructura del contaminante a nivel molecular y considerar el tamaño, la forma y la cargade todas las especies moleculares presentes en el sistema, incluyendo la matriz polimérica del gel. Se observa que dicha adsorción depende críticamente del pH y la fuerza iónica del medio. El aumento de la fuerza iónica del medio disminuye la capacidad de adsorción del gel, clara indicación de este fenómenoes impulsado por las atracciones electrostáticas entre el contaminante y la red polimérica. Para favorecer estas atracciones con la red polimérica (cargada positivamente), el glifosato adsorbido se encuentra significativamente más cargado negativamente que en la solución. Esto se debe a que las distintas unidades titulables de la molécula desplazan sus equilibrios ácido-base de manera de favorecer su deprotonación. Este efecto es mas notorio a medida que disminuye la concentración de sal del medio, lo cual parecería explicar la mayor adsorción observada bajo estas condiciones. Sin embargo, la red de PAH se encuentra menos cargada (a un mismo pH) a medida que disminuye la concentración de sal. Este resultado parece contradecir lo anteriormente expuesto, ya que la red polimérica con menor carga eléctrica es la que adsorbe mayor cantidad de contaminante a un dado pH. Estos resultados pueden ser conciliados al entender que las atracciones electrostáticas entre la red polimérica y el glifosato son controladas no solo por la cantidad de carga eléctrica sino también por la extensión de estas interacciones cuyo rango efectivo de acción aumenta al disminuir la concentración de sal.