IQUIR   05412
INSTITUTO DE QUIMICA ROSARIO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio preliminares de la interacción de ácido algínico con cromo hipervalente
Autor/es:
FERNANDO BERTONI; SEBASTIÁN BELLÚ; JUAN C. GONZÁLEZ ; LUIS F. SALA
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Fisicoquímica
Resumen:
Estudios preliminares de la interacción de ácido algínico con cromo hipervalente     Fernando Bertoni, Sebastián Bellú, Juan C. González, Luis F. Sala   Instituto de Química Rosario (IQUIR) ? CONICET, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531, S2002LRK Rosario, Argentina. sala@iquir-conicet.gov.ar     El Cromo es un contaminante ambiental altamente tóxico. Las especies de CrVI interfieren en el desarrollo y crecimiento de plantas, mientras que las especies de CrIII son menos tóxicas pero pueden sufrir oxidaciones para dar especies de CrVI causando impacto ecológico negativo en el medio ambiente. El CrVI no es carcinogénico en sí mismo sino a través de sus estados de oxidación intermedios como CrIV y/o CrV a los cuales se puede llegar por reacción del CrVI con sustratos presentes en los medios contaminados, o por oxidación de complejos de CrIII. El ácido algínico se encuentra ampliamente distribuido en las paredes celulares de las algas marinas pardas. Es un polímero de los ácidos D-manurónico y D-gulurónico. Al poseer grupos carboxilatos libres puede interactuar con especies de Cromo hipervalente, reduciendolo y/o formando complejos con dicho metal. El objetivo de este trabajo fue estudiar la oxidación producida por el cromo hexavalente sobre el ácido algínico en medio ácido y determinar la cinética, mecanismo de reacción, y estabilización de especies de cromo. El contenido de grupos carboxilato presentes en el polímero se determinó por titulación ácido-base, empleando NaOH valorado como titulante y fenolftaleína como indicador visual, dando como resultado un contenido de 4,383 mmol ?COOH/g polímero. Las mediciones cinéticas se realizaron en batch, a 60 ºC por espectrofotometría a 540 nm empleando difenilcarbacida como reactivo de color, tomando alícuotas a diferentes tiempos hasta verificarse un 80 % de consumo de CrVI. La fuerza iónica se mantuvo constante en un valor de 0,5 M empleando NaClO4 como electrolito soporte. Se varió la relación grupo carboxilato/CrVI, en el rango 20:1- 50:1 y la concentración de protones en el rango 0,2- 0,5M para determinar la ley de velocidad experimental. Se eligió trabajar a una temperatura elevada (60ºC) y alta acidez debido a que la reacción a temperaturas más bajas y en menor concentración de protones ocurre lentamente. Las constantes de velocidad de pseudo-primer orden (k6exp) se obtuvieron por ajuste no lineal de los datos de [CrVI] vs tiempo. Analizando los datos obtenidos se determinó que en el rango de concentraciones de sustrato, oxidante y protones estudiados y la ley de velocidad experimental es: -d[Cr(VI)]/dt = k6 [alginico] [H+] [CrVI] siendo el valor de k6 = 2,29 (7) M-2min-1 (T = 333 K, I = 0,5 M). La caracterización de especies de CrV se realizó por mediciones de RPE en banda X (9-10 GHz), empleando al radical difenilpicrilhidrazilo (dpph) (g = 2,0036) como referencia.En mezclas de reacción de ácido algínico/CrVI a pH = 2 se observó la aparición de una señal centrada a giso = 1.9788, luego de 2 hs de reacción a temperatura ambiente. La señal de RPE observada corresponde a un espectro promedio, cuyo valor de giso se  encuentra en el rango esperado de valores de g para complejos oxocromatoV pentacoordinados, en los que el Cr estaría coordinado a grupos carboxilatos y al oxígeno del anillo piranósico. Si bien el estudio cinético fue realizado a T = 60 ºC, se verificó que a temperatura ambiente también ocurre reducción de CrVI por parte del ácido algínico en condiciones de acidez moderadas (pH = 2) lo que implica que este polímero podría contribuir a estabilizar especies genotóxicas de Cr en el medio ambiente.