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Estudio comparativo de la complejación de Boro con ácido cítrico y ácido tartárico. Aplicación de la Metodología de Superficie de RespuestaJavier Rigau1, Pablo Pacheco2, Hugo Saitúa1.1.INTEQUI-Universidad Nacional de San Luis. Ejercito de los Andes 970. 2. INQUISAL-Universidad Nacional de San Luis. Chacabuco y Pedernera. jrigau@unsl.edu.arIntroducciónEl Boro se encuentra presente en las aguas naturales en la forma de ácido bórico y en un amplio rango de concentraciones. En las aguas superficiales se encuentra por debajo de los 0,5 mg/L y en el agua de mar está aproximadamente en los 4,6 mg/L. En 1993, la Organización Mundial de la Salud fijó el nivel máximo de boro en agua potable en 0,3 mg/L. En 2011 el valor se incrementó a 2,4mg/L debido a la ausencia de datos de toxicidad en humanos y a la limitada capacidad de tecnologías para remover el boro del agua. De las tecnologías estudiadas, las más promisorias son: el uso de resinas de intercambio iónico y la osmosis inversa (OI). La primera tiene un alto costo de operación y la segunda logra remover el Boro en un 80%. Una alternativa para mejorar la selectividad de la OI y que puede extenderse a la Nanofiltración (NF) consiste en complejar el boro y aumentar así, su rechazo por la membrana. En este estudio, se investigó la complejación de boro con ácido cítrico (AC) y ácido tartárico (AT) aplicando la Metodología de Superficie de RespuestaMateriales y MétodosTodas las experiencias fueron realizadas con soluciones puras de ácido bórico, ácido cítrico y ácido tartárico usando reactivos calidad analítica. A 25 ml de la solución de ácido bórico, se le agregaron 25 ml de la solución de ácido, se agitó a 250 rpm durante 10 minutos a 20 C y se ajustó el pH a 8. El análisis de boro libre y complejado se realizó por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas con plasma inductivamente acoplado (LC-ICP MS). El modo cromatográfico utilizado fue intercambio aniónico (SAX), con una columna Hamilton PRP-X100 (4.1 x 300 mm x 10 µm) y una fase móvil 3.2 mM KOH, pH 10.7 y un volumen de inyección de 20 µL. A través de ICP MS se monitoreó la concentración de Boro en modo transiente (LoD: 10 µg/L). Se usaron las técnicas del diseño y análisis estadístico de experimento, para investigar el efecto de la concentración de Boro (B)=X1 y de las relaciones molares de los ácidos carboxílicos/boro (Acido/B) =X2, en el proceso de complejación de Boro (B%) y para encontrar los niveles de los factores que optimizan la respuesta del proceso. Se aplicó y corrió un diseño del tipo central compuesto a 3 niveles (α = 1), con cuatro réplicas en el centro del plan como se muestra en la Tabla 1. Tabla 1. Diseño experimental con la respuesta evaluadaCorridaX1X2(B) Molar(Acido/B)(AC/B%)(AT/B%)1-1-10,01810,00,021-10,11175,916,23-110,01837,613,74110,11361,661,15000,064288,927,96000,064287,425,07-100,01820,00,08100,11266,845,390-10,064183,50.010010,064387,246,011000,064288,926,912000,064280,227,8Resultados y DiscusiónLa Tabla 1 muestra las corridas experimentales con los valores de la respuesta para Boro complejado con ácido cítrico y ácido tartárico (AC/B%) y (AT/B) respectivamente. Con AC se lograron valores de complejamiento de boro superiores al 60%, excepto en aquellas corridas correspondientes a las más baja concentración de B. Los resultados logrados con AT mostraron valores menores a 46 %, excepto en la corrida donde la concentración de (B) y la relación molar (AT/B) están en su máximo nivel, donde se logró un 61% de complejamiento. Los resultados sugieren que el ácido cítrico es más eficaz complejando el Boro que el ácido tartárico.Con los resultados obtenidos se ajustaron dos modelos por mínimos cuadrados (complejamiento con AC y AT), la adecuación de los mismos se evaluó a través del análisis de varianza (ANOVA), los gráficos de los residuos y el coeficiente de determinación R². Los modelos no mostraron pérdida de ajuste (p=0,70; p=0.058) ni comportamiento anormal en los residuos. Los valores de R² obtenidos indican que el modelo para el AC explica el 99,4 % de la variabilidad observada en la respuesta, mientras que el modelo para el AT explica el 95,1 %, por lo que ambos modelos se consideraron adecuados para describir el comportamiento del proceso de complejamiento de B.ConclusionesUsando las técnicas de diseño y análisis estadístico de experimentos, se modeló y estudió el efecto de la concentración de Boro (B) y de la relación molar ácido cítrico/Boro (AC/B) y ácido tartárico/Boro (AT/B) sobre la complejación de Boro (B%). Para el ácido cítrico se estimó un valor óptimo de (B%) = 92,5%, para (B) = 0,087 M y (AC/B) = 3. Mientras que para el ácido tartárico el óptimo fue (B%) = 67,3%, para (B) = 0,11 M y (AT/B) = 3. El AC resultó ser más eficaz como complejante que el AT en las condiciones estudiadas.