MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DE PERLITA PARA RETENCIÓN DE BORO EN AGUA

FERNANDO CORREGIDOR; DELICIA ACOSTA; HUGO DESTEFANIS

SALTA, ARGENTINA

Congreso; XIV CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2009

AAFI-UNSA

Introducción-. El Boro es un importante micronutriente para plantas, animales y humanos requiriéndose una mínima concentración en aguas de riego para la correcta actividad metabólica de los cultivos [1]. En ambientes acuosos se encuentra principalmente como ácido bórico y borato con capacidad de reaccionar con polioles neutros y generar complejos aniónicos. Esto representa la base del intercambio iónico y otras tecnologías para remoción de boro en agua. Manitol, un polialcohol producto de la reducción de glucosa, es capaz de formar complejos de Boro con elevadas constantes de equilibrio, compatible con aguas de bebida. Las Perlitas son vidrios volcánicos hidratados, factibles de ser expandidos cuando se someten a tratamientos térmicos adecuados, obteniendo espumas de vidrio que pueden ser rehidroxiladas mediante tratamiento hidrotérmico, generando grupos OH que pueden interactuar con grupos químicos especiales para dar origen a materiales empleados en tecnologías de separación, adsorción, catálisis, etc. [2] Objetivos- Funcionalización de Perlita con Manitol y estudio de la capacidad de retención de boro por formación de complejos con Manitol en la superficie del material obtenido. Metodología- La Perlita expandida se somete a un proceso de rehidroxilación exponiendo el sólido a vapor de agua en Reactor Parr de alta presión Modelo 4652, por un tiempo de 44 horas, a 284°C y 1150 psi de presión. La Perlita rehidroxilada es funcionalizada con Manitol en reactor bajo agitación continua, a temperatura constante y en condiciones ácidas, con el propósito de adherir moléculas del polialcohol a la superficie del solido mediante formación de enlaces Si-O-C. La capacidad de adsorción de Boro se estudia haciendo circular diferentes soluciones acuosas de ácido bórico de concentraciones conocidas por una columna conteniendo Perlita funcionalizada, determinando la cantidad de ácido bórico  en los líquidos de elución por espectrofotometría de absorción atómica. Resultados- La modificación de la superficie del vidrio volcánico puede observarse empleando FTIR. Previo a la funcionalización, la vibración de estiramiento se observa en 3750 cm-1, un sobretono en la zona de 4500 cm-1, corresponde a la combinación del estiramiento-bending Si-OH e indica grupos –OH libres en la superficie del material. Luego del intercambio con manitol, se observan frecuencias vibracionales características del estiramiento Si-O-C en las zonas de 1050 cm-1 y 830 cm-1, indicando adhesión de moléculas de Manitol a la superficie. La disminución de ácido bórico en los líquidos de elución confirma la capacidad para retener Boro por parte del material obtenido. Conclusiones- La metodología estudiada permite obtener un material nuevo empleando materia prima de la región, de bajo costo, capaz de retener Boro en agua, compatible con aguas para bebida. Referencias- [1] Kabay, N ;Yilmaz,Ý ;Bryjak,M ;Yüksel,M.“Removal of boron from aqueous solutions by a hybrid ion exchange–membrane process”.Desalination.198:158-165.(2006). [2] Abalos, R.; Erdmann, E y Destéfanis H. A. “Surface Modification of volcanic glasses (perlite) by water vapor”. Latin Am. Applied Research, 33:59-62, (2003).