Estudios cinéticos y en equilibrio de tiabendazol en montmorillonita intercambiada con Cu2+

M. GAMBA; G. GADDI; R. M. TORRES SÁNCHEZ

Mar del Plata

Workshop; II Workshop de Nanoarcillas y sus aplicaciones; 2014

El Tiabendazol (TBZ) es un fungicida post-cosecha de amplia aplicación en Argentina. Es conocida su capacidad para actuar como ligando, coordinándose a través de sus átomos de nitrógeno a iones metálicos como el Cu2+. En el presente trabajo, se obtuvo y caracterizó una montmorillonita (Mt) intercambiada con Cu2+ (MtCu) y se investigó su capacidad de adsorción de TBZ, a través de estudios cinéticos y de equilibrio. Se evaluó el efecto del pH y la fuerza iónica y se comparó con la arcilla natural. MATERIALES Y MÉTODOSMtCu se obtuvo agitando 10 g de Mt caracterizada previamente por Magnoli (2008) con 500 mL de una solución 0,1 M de CuSO4.5H2O (Cicarelli) durante toda la noche. Luego se centrifugó y se realizaron lavados sucesivos con agua destilada. El contenido de Cu se cuantificó por absorción atómica. Los estudios de adsorción de TBZ en MtCu, se realizaron utilizando soluciones acuosas de TBZ (Sigma-Aldrich, grado analítico) en el intervalo de concentraciones 0,5-25 ppm (solubilidad de TBZ = 30 ppm). Las isotermas se realizaron a tres relaciones adsorbente/adsorbato: 0,1; 0,5 y 1 mg/mL, agitando por dos horas. Se construyeron curvas de cantidad adsorbida (Cads) vs pH regulando éste con KOH y HCl y curvas de CA vs fuerza iónica (FI), ajustándola con KCl. El TBZ en el sobrenadante se cuantificó mediante cromatografía líquida de alta resolución. RESULTADOS Y DISCUSIÓNLa MtCu obtenida contiene Cu2+ en cantidad correspondiente al 90% de la CEC de la Mt. Los estudios de adsorción de TBZ en MtCu en función del tiempo, mostraron una cinética de pseudo-segundo orden (k = 0,543 g/mg min; R2 = 0,999), completándose la reacción en dos horas. En las isotermas realizadas a relaciones adsorbato/adsorbente más altas (1 y 0,5 mg/mL) el 100% del fungicida fue removido por el adsorbente, en todo el intervalo de concentraciones estudiado. Cuando la relación adsorbente/adsorbato se disminuyó a 0,1 mg/mL, el mejor ajuste de los datos experimentales se obtuvo con Langmuir (R2 = 0,989), siendo los parámetros Qmax = 110,912 mg TBZ/g MtCu y k = 1,581 L/mg. El estudio de adsorción en función del pH, mostró que la Cads se encuentra por encima del 70% en todo el intervalo de pH, llegando al 99% entre pH 5 y 7. La dependencia con el pH en MtCu es menos marcada que en Mt, lo que indica diferencias en los mecanismos de adsorción. Por otro lado, la Cads de TBZ disminuye con el aumento de FI en ambos adsorbentes. Este comportamiento puede asignarse a que los cationes inorgánicos hidratados compiten por los sitios de adsorción en las arcillas con el fungicida. Y por otro lado, alrededor del fungicida puede formarse una ?atmósfera iónica? que reduce la cantidad de moléculas que efectivamente lleguen al adsorbato. Sin embargo, el grado de reducción de la Cads con el aumento de la FI es mayor para Mt que para MtCu. Esto podría explicarse proponiendo que la interacción de TBZ en la MtCu no es mayoritariamente electrostática, existiendo también la formación de complejo de esfera interna.