Comparación de los procesos de sonodegradación, fotodegradación y sonofotodegradación del herbicida metsulfuron metil

SAN ROMÁN NAPOLI, FLORENCIA; LLAMAS, NATALIA E.; DOMINI, CLAUDIA; ACEBAL, CAROLINA C.

Congreso; 10° CONGRESO ARGENTINO DE QUÍMICA ANALÍTICA; 2019

El metsulfuron metil (MSM) es una de las sulfonilureas más utilizadas como herbicida en el mundo, y en particular en la región de Bahía Blanca. Existe una alta probabilidad de encontrar MSM y sus residuos en acuíferos y fuentes de agua que pueden usarse para el consumo humano y animal. Esto se debe a la poca afinidad del MSM al suelo1.Dentro de las tecnologías de tratamiento de aguas, los procesos avanzados de oxidación (AOPs) implican la formación de radicales hidroxilo, de potencial de oxidación mucho mayor que el de otros oxidantes tradicionales [2]. Particularmente, los procesos físicos (ultrasonidos) y de radiación UV son los más convenientes, ya que evitan la adición de agentes químicos oxidantes. La sonofotodegradación implica la aplicación práctica de la combinación de energía de ultrasonido (US) y radiación ultravioleta (UV) con el fin de lograr la formación de especies radicalarias adicionales para la degradación de los contaminantes orgánicos disueltos [3]. En este trabajo se estudió la degradación de MSM en solución acuosa, a diferentes valores de pH, para comparar el efecto que la sonodegradación, fotodegradación y sonofotodegradación producen sobre el herbicida y la formación de productos de degradación.Se llevaron a cabo en primer lugar los procesos de sonodegradación y fotodegradación a diferentes tiempos y a distintos valores de pH. Las determinaciones fueron realizadas por HPLC-UV (columna C18, fase móvil acetonitrilo/ácido acético (50:50v/v), 234 nm). La sonodegradación se llevó a cabo con una sonda de ultrasonidos (130 W de potencia, 50 s on 10 s off), a pH 1,8; 5,0; 7,3 y 12,8, tomándose una alícuota de la solución sonicada a diferentes tiempos (1-18 min). Se observó una disminución gradual de la señal de MSM para todos los valores de pH, con escasa aparición de productos de degradación. La fotodegradación se llevó a cabo en un sistema continuo empleando una lámpara germicida (15 W, 254 nm) a los valores de pH antes mencionados. Se observó una marcada disminución de la señal de MSM a lo largo del tiempo, y aparición de productos de fotodegradación diferentes según el pH y el tiempo.Finalmente, se llevó a cabo la sonofotodegradación de MSM acoplando la sonda de ultrasonido al fotoreactor. Se combinaron los valores mínimos y máximos de sono y foto degradación, para todos los valores de pH. A pH 7,3 y 12,8 se observó una mayor disminución de la señal de MSM para los máximos tiempos de degradación en ambos casos. Además, a pH 12,8 no se apreciaron productos de degradación significativos. El proceso de sonofotodegradación fue más eficiente a valores de pH elevados (7,3 y 12,8) llegando a la casi completa degradación de MSM con una mínima aparición de productos de degradación. Para pH 1,8 y 5,0 no se observó efecto sinérgico entre ambos procesos.[1]Fonger GC, Hakkinen P, Jordan S, Publicker S. The National Library of Medicine´s (NLM) Hazardous Substances Data Bank (HSDB): background, recent enhancements and future plans, Toxicology 325 (2014) 209?216.[2] Miklos DB, Remy C, Jekel M, Linden KG, Drewes JE, Hübner U, 2018. Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment e a critical review. Water Res. 139, 118-131.[3]Collin G. J, Yun Hin Taufiq-Yap, Vigneswar K. Asean Journal of Chemical Engineering (2017) Vol.17, N°2, 37-50