Adsorción de surfactantes catiónicos de uso bactericida sobre montmorillonita

GRACIELA P. ZANINI; BJARNE W. STROBEL; HANS CHR. BRUUN HANSEN

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica.

Los cloruros de n-alquil dimetil bencil amonio, más conocidos como cloruros de benzalconio (BAC), son surfactantes de amonio cuaternario con propiedades  detergentes y biocidas. Mezclas de BAC con diferente longitud de la cadena alquílica son utilizadas como ingredientes activos en muchos productos desinfectantes de uso común en casas, hospitales, en la industria de los cosméticos, de los líquidos oculares, etc. La cadena alquílica de los BAC puede variar de n=8 a n=18, aunque las mezclas más comunes son aquellas que poseen n=12, 14 y 16. Si bien los BAC son ampliamente utilizados, la preocupación por el riesgo asociado con su presencia en cuerpos de agua natural, suelos y sedimentos ha comenzado hace pocos años. Por ello hay escasa información en lo que se refiere a su destino y/o movilidad en el ambiente. Una primera aproximación para conocer esta movilidad ambiental es evaluar la interacción con los componentes del suelo y/o sedimentos, especialmente con los minerales de arcilla con cargas estructurales negativas, que en general presentan una buena afinidad por estos compuestos catiónicos. El objetivo de este trabajo es estudiar la interacción de un cloruro de benzalconio con n=12 (BAC12) y uno con n=14 (BAC14) con una Na-montmorillonita (Tipo Swy-2 obtenida  de Source Clay Repository, Department of Geology, University of Missuri, Columbia). Se realizaron isotermas de adsorción sobre la arcilla a pH=6 de BAC12 y BAC14 por separado y con mezclas equivalentes de los mismos. Los estudios de adsorción se llevaron a cabo con experimentos del tipo “batch” y los surfactantes en solución se cuantificaron por cromatografía líquida (HPLC) con detección UV. También se realizó difracción de rayos X para detectar los cambios en el espacio interlaminar producidos por la adsorción. Se observó que la montmorillonita posee gran afinidad por ambos surfactantes y que en los dos casos la adsorción supera los valores de la capacidad de intercambio catiónico de la arcilla. Esto indica que además de la interacción electrostática arcilla-surfactante hay una interacción adicional surfactante-surfactante a través de las cadenas alquílicas. En la adsorción de la mezcla BAC12 + BAC14 se observó un comportamiento sinérgico ya que la  adsorción total de surfactantes fue mayor que en los casos individuales antes mencionados. Los resultados de difracción de rayos X muestran que el espaciamiento interlaminar de la montmorillonita aumenta con la concentración de surfactante para los 3 casos en estudio. Esto indica que los BAC se adsorben en el espacio interlaminar con algún arreglo particular que hace que dicho espacio no se encuentre afectado por la longitud de lacadena alquílica. Agradecimientos: a CONICET por el financiamiento parcial de la estadía del autor en el exterior y a la University of Copenhagen por financiar el proyecto y parte de la estadía.