Partículas de magnetita soportadas en láminas de montmorillonita: adsorción de norfloxacina

ELIANA PECINI; VALERIA SPRINGER; MARCELO AVENA

Bahía Blanca

Workshop; III Workshop de Nanoarcillas y sus Aplicaciones (III WONAP); 2016

Dto. Química - UNS

RESUMEN En los últimos años, la aparición de compuestos farmacéuticos tales como antibióticos, antidepresivos y analgésico en medios acuosos naturales, ha comprometido la sustentabilidad de los recursos hídricos. En este sentido, es importante proponer nuevos materiales adsorbentes que permitan la remoción de estos compuestos de una manera simple y económica. Las arcillas constituyen uno de los materiales más utilizados para este fin, aunque en ocasiones presentan dificultades experimentales al momento de recuperarlos del medio de adsorción. Por esto, el objetivo de este trabajo consiste en estudiar la adsorción de Norfloxacina (NOR) sobre montmorillonita decorada con nanopartículas de magnetita (Fe 3 O 4 ), las cuales ofrecen la ventaja de poder ser removidas del medio mediante la aplicación de un campo magnético. Las partículas de Fe 3 O 4 se sintetizaron empleando el método de coprecipitación y fueron caracterizadas por espectroscopía FT-IR, DRX, estudios de propiedades magnéticas, área BET y movilidades electroforéticas a diferentes fuerzas iónicas. Estas partículas presentaron un tamaño medio de cristalita de 12 nm, área BET de 108,15 m 2 g -1 , punto isoeléctrico de 7 y resultaron ser superparamagnéticas alcanzando la saturación (Ms) alrededor de 67 emu g -1 . Las partículas de montmorillonita poseen una capacidad de intercambio catiónico de 0,96 meq g -1 medido por el método del acetato de amonio, área superficial de 738 m 2 g -1 mediada por adsorción de agua. Estudios de movilidad electroforética en función del pH mostraron que la arcilla natural presenta movilidades negativas en todo el intervalo de pH estudiado (3-9) debido a la presencia predominante de las cargas estructurales negativas. Los experimentos de adsorción a pH 7 mostraron que la NOR se adsorbe en la montmorillonita alcanzando la saturación superficial a 8,0 x 10 -4 mol g -1 mientras que para la Fe 3 O 4 la saturación superficial se alcanza a 5,0 x 10 -5 mol g -1 . Por otro lado, los estudios de adsorción en una mezcla seleccionada de magnetita-arcilla (relación 3:2) demostraron que la adsorción de NOR está gobernada por la presencia de las partículas de arcilla. De esta manera, los resultados obtenidos muestran que las partículas magnéticas soportadas en montmorillonita no interfieren en el proceso de adsorción y permiten la remoción del material adsorbente de una manera rápida y simple. Teniendo en cuenta esto, se estudió la desorción de NOR en diferentes condiciones experimentales (mezcla de solventes, volumen y pH) y se evaluó la posterior implementación de este material adsorbente para la extracción del fármaco en muestras de aguas superficiales, empleando un sistema en flujo continuo y cuantificación por espectroscopia de absorción molecular.