CETMIC   05378
CENTRO DE TECNOLOGIA DE RECURSOS MINERALES Y CERAMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Adsorcion de Tiabendazol en organo-arcillas
Autor/es:
MARTINA GAMBA; ESMERALDA MORILLO; TOMAS UNDABEYTIA; MIRIAM PEREZ-SAYAGO; MARÍA DOS SANTOS AFONSO; R. M. TORRES SÁNCHEZ
Lugar:
Toledo
Reunión:
Encuentro; XXIII Reunión de la Sociedad Española de Arcillas; 2014
Resumen:
Introducción La contaminación de suelos y aguas con contaminantes orgánicos como los plaguicidas constituyen una amenaza para los ecosistemas y los seres humanos. Debido al incremento de la contaminación de los acuíferos con aguas residuales industriales y agrícolas, parte de la investigación se está centrando en el uso de minerales de la arcilla, como adsorbentes para diferentes contaminantes orgánicos. En particular, la montmorillonita (Mt) ha sido ampliamente utilizada debido a la gran superficie interlaminar y externa que presenta para los procesos de adsorción. El tiabendazol (TBZ) es el fungicida pos-cosecha más aplicado en la industria frutícola. Las plantas empaquetadoras de frutas descargan el excedente a los acuíferos, llegando a contaminar aguas superficiales y subterráneas. Con el objeto de disminuir la concentración de este fungicida en agua, se han realizado estudios de adsorción-desorción del mismo tanto sobre montmorillonita de Wyoming (SWy-2, denominada Wyo), como sobre una órgano-montmorillonita (OMt) obtenida por intercambio del 100% de la CIC con Fosfatidilcolina (denominada Wyo-PC). La utilización de OMts como adsorbentes se postula como una estrategia para aumentar la adsorción de los contaminantes. Materiales y Métodos Wyo (CIC 0.8 mmol/g) fue obtenida de Source Clay Repository (Clay Minerals Society); PC fue suministrada por Lipoid GmbH y el fungicida TBZ por Chem Service, West Chester. Los complejos Wyo-PC fueron preparados según el método descrito en Sánchez-Verdejo et al. (2008). Brevemente, 10 ml de una solución 6 mM de PC se pusieron en contacto con 50 mg de Wyo (concentración de arcilla 5g/l). La adsorción de PC fue del 95%, lo que correspondía a una adsorción superior a la CIC de Wyo (114 mmol/g). Las isotermas de adsorción de TBZ sobre Wyo y los complejos Wyo-PC se llevaron a cabo durante 3 días usando dos relaciones arcilla:solución distintas, 100mg:20ml y 10mg:30ml. Para los estudios de desorción se reemplazó la mitad del sobrenadante una vez finalizada la adsorción por agua, dejando equilibrar las suspensiones durante 24 horas y repitiendo el proceso de desorción durante 3 ciclos. Los estudios por DRX se realizaron sobre muestras en polvo, en un equipo Philips 3710 a 35 kV y 40 mA con radiación CuK y filtro de Ni. Las cargas eléctricas superficiales fueron medidas por movilidad electroforética en un equipo Brookhaven 90 Plus, en suspensiones 0,05 % p/v en solución de KCl 10−3 M y gotas de KOH ó HCl para ajustar los pH de las suspensiones. Los espectros infrarrojos fueron realizados en un equipo FTIR Nicolet 8700 con un accesorio de ATR (Attenuated Total Reflectance) Smart Orbit de única reflexión horizontal con cristal de diamante y un Detector DTGS. Resultados y Discusión La adsorción de TBZ alcanzada en Wyo-PC fue mayor que para Wyo a valores bajos de herbicida adsorbido; sin embargo, el plateau de adsorción alcanzado fue mayor en Wyo. La desorción del fungicida tras tres ciclos de tratamiento con agua fue siempre menor en Wyo-PC que en Wyo. La Wyo y los complejos Wyo-PC, Wyo-TBZ y Wyo-PC-TBZ obtenidos fueron estudiados por DRX, potencial zeta y ATR-FTIR, y los resultados comparados entre las distintas muestras, con el objeto de determinar los sitios y tipos de interacciones implicadas en la adsorción del TBZ en ambos adsorbentes, que explicarían el diferente comportamiento del proceso de desorción. El aumento del espaciado basal en la muestra Wyo-TBZ de 0,20 nm respecto a la Wyo, indica el ingreso del TBZ en el espacio interlaminar. Del mismo modo en el complejo Wyo-PC se evidencia la inserción del PC en la intercapa de la Wyo con un pico de reflexion d001 a bajos ángulos y con evidencia de los órdenes inferiores hasta d004, lo cual refleja la homogeneidad del espaciado interlaminar. La posterior adsorción de TBZ en la muestra Wyo-PC, genera un aumento del espaciado basal con desaparición de los órdenes inferiores, que indican una heterogeneidad de la intercapa. La superficie externa de la Wyo muestra con la adsorción del TBZ una disminución de la carga negativa (5mV), indicando una neutralización de cargas superficiales, mientras que en la muestra Wyo-PC (IEP pH= 7,0) la adsorción del TBZ genera un pequeño aumento de cargas positivas (de aprox. 0 a 3 mV) (tabla 1). El aumento de cargas positivas en la superficie externa de los adsorbentes Wyo y Wyo-PC con la adsorción indica que el TBZ interacciona con la superficie negativa. El aumento de cargas positivas en la superficie externa releva que el TBZ se adsorbe en la superficie con desplazamiento de grupos OH-. Tabla 1. Valores de potencial zeta de las muestras indicadas, a pH 7 y con TBZ 6 mg/g. Muestras Potencial Zeta (mV) sin TBZ con TBZ Wyo -30 -25 Wyo-PC ~ 0 3 La banda de elongación C-S a 739 cm-1 del espectro del TBZ, se desplaza a frecuencias mayores (777 cm-1) tanto en el complejo Wyo-TBZ como Wyo-PC-TBZ, lo que está indicando que la interacción del TBZ ocurre a través de grupo tiazol. Figura 1. ATR-FTIR de las muestras Wyo (rojo), Wyo-TBZ (azul), Wyo-PC-TBZ (negro) y TBZ (verde). En la figura se indican las bandas correspondientes a PC. Bibliografía Sánchez-Verdejo, M.T., Undabeytia, T. , Nir, S., Villaverde, J., Maqueda, C., Morillo, E. (2008): Environmentally Friendly Formulations of Alachlor and Atrazine: Preparation, Characterization, and Reduced Leaching. J. Agric. Food Chem., 56, 10192?10199. DOI. 10.1021/jf8018408.