Materiales magnéticos carbonosos: adsorbentes versátiles para la remoción de insecticidas en medio acuoso

SAFE, YASMIN LEILA; SPRINGER, VALERIA; AVENA, MARCELO

Bahía Blanca

Congreso; XXII Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2023

Nano2023

La fabricación y aplicación mundial de plaguicidas ha aumentado progresivamente durante las últimas décadas debido a la intensificación de las prácticas agrícolas. En el caso particular de los insecticidas, el neonicotinoide imidacloprid (IMI) y el organofosforado clorpirifós metil (CPM), son comúnmente utilizados por su gran eficacia contra una amplia variedad de plagas tanto en cultivos como en sitios urbanos [1,2]. Por otro lado, aunque presentan propiedades fisicoquímicas diferentes, ambos pueden alcanzar los ambientes acuáticos por escorrentía tras la aplicación. Por ello, resulta fundamental desarrollar nuevas estrategias para su remoción en aguas superficiales. En este trabajo se propone el empleo de un material magnético carbonoso fácilmente modificable para la adsorción de dichos plaguicidas en medio acuoso. Inicialmente se procedió a generar un material compuesto a partir de la mezcla física de carbón activado comercial (CA) y magnetita (Fe3O4), en una proporción 90:10 (m/m), tal de mantener la respuesta magnética que facilite su captura del medio. Seguido, se evaluó la extracción de IMI en condiciones variables de pH (5,0–10), empleando 37,4 mg de material, 30,0 mL de solución, fuerza iónica constante (10−2 M NaCl) y con agitación durante 24 h. El pH óptimo de extracción fue 7,0 (25°C). En cuanto a la adsorción de CPM, debido a la menor polaridad del compuesto, se requirió incluir en la mezcla un 2% (m/m) de bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) para la modificación del adsorbente. Para la preparación del mismo, se mezcló CTAB con el CA mediante agitación magnética en un baño a 40 °C (60 min) y luego se incorporó la suspensión de Fe3O4. Finalmente, se procedió a evaluar el desempeño del material compuesto adaptando las condiciones utilizadas para IMI, resultando, en este caso, un pH óptimo de 8,5 (25°C). Para ambos insecticidas, la cuantificación se realizó mediante espectrometría de absorción molecular UV-Vis (λIMI = 270 nm, λCPM = 265 nm), en el intervalo de concentraciones entre 75 – 5000 μg L-1. La cantidad adsorbida se calculó a partir de la diferencia entre la concentración inicial de los insecticidas en solución y la remanente en el sobrenadante tras la adsorción. En el caso de IMI (Co= 250 μg L-1), la eficiencia de remoción fue cercana al 100%, mientras que para CPM (250 μg L-1) resultó del 80%. Se puede concluir que el material magnético carbonoso propuesto representa una estrategia útil y de bajo costo para la remoción simple y eficaz de neonicotinoides y organofosforados en medio acuoso. Se continúan evaluando las condiciones experimentales para su aplicación potencial en el tratamiento de muestras de aguas naturales.