APLICACIÓN DE COMPOSITOS DE ALGINATO EN REMOCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE CONTAMINANTES EN MEDIOS ACUOSOS

CAZZANIGA, CANDELA; GOMEZ L, M. EUGENIA; RESTIVO, MICHELLE; ANGIE E. ORDUZ; ETCHEVERRY, MARIANA; WAIMAN, CAROLINA V.; ZANINI, GRACIELA

Mar del Plata

Congreso; XV Simposio Argentino de Polímeros, I Congreso Argentino de Materiales Compuestos; 2023

INTEMA - Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad de Mar del plata

La disponibilidad de agua libre de contaminantes es fundamental para garantizar la salud pública en diversos aspectos, como el consumo humano, el uso doméstico, la producción de alimentos y la recreación. En 2010, la Asamblea General de las Naciones Unidas reconoció explícitamente el derecho humano al abastecimiento de agua y al saneamiento adecuado. Para lograr esto, es crucial implementar tratamientos para el agua contaminada, especialmente las aguas residuales. Hasta el momento, las tecnologías de adsorción han sido ampliamente utilizadas en diferentes etapas del proceso de saneamiento. Por lo tanto, el desarrollo de adsorbentes económicos, no tóxicos y fáciles de manejar es indispensable. Además, si estos adsorbentes no solo son eficientes en la adsorción de contaminantes, sino que también permiten una fácil cuantificación de los mismos, su utilidad se ve aún más destacada. El alginato de sodio (ALG) es un biopolímero típicamente usado para aplicaciones biomédicas, sin embargo, últimamente varios estudios han mostrado su potencial para ser utilizado en la eliminación y adsorción de contaminantes en solución acuosa mediante la síntesis de materiales híbridos. Estos materiales se componen de ALG y diferentes sólidos, que se seleccionan en función del tipo de contaminante a eliminar y su aplicación. En este trabajo se presenta la síntesis y aplicación de materiales híbridos en forma de perlas y films. Estos materiales están constituidos por ALG y sólidos inorgánicos como montmorillonita (MMT) y carbón activado (CA) con el objetivo de adsorber a los pesticidas2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético) y paraquat (PQ), al contaminante emergente paracetamol y al catión del metal pesado Cd2+. En el caso específico de la adsorción de PQ, se busca no solo su retención, sino también cuantificar la cantidad adsorbida mediante el aumento de la fluorescencia molecular.Para la síntesis de los materiales híbridos, se mezcló el ALG con carbón activado (ALG-CA) o montmorillonita (ALG-MMT) en agitación constante hasta obtener una mezcla homogénea. Posteriormente, para la síntesis de las perlas, esta mezcla homogénea se dejó caer gota a gota sobre una solución de CaCl2. En cuanto a la síntesis de los films, la mezcla homogénea se dispuso sobre una superficie lisa de acetato. Una vez obtenidos los materiales, se lavaron, secaron y almacenaron para su posterior uso. Los estudios de adsorción de los diferentes contaminantes se realizaron a través de isotermas de adsorción con los materiales híbridos sintetizados. Para ello, se pusieron en contacto las soluciones de contaminantes con los adsorbentes, se agitó hasta alcanzar el equilibrio y se analizó el sobrenadante por UV o por absorción atómica en función del contaminante a cuantificar. Al analizar las isotermas de adsorción de los materiales híbridos en forma de perlas, se pudo observar que las perlas de ALG-MMT demostraron capacidad de adsorber Cd2+ y PQ, pero no pudieron adsorber 2,4-D. Se logró una adsorción del 60% para la concentración inicial (Ci) de 30 ppm de Cd2+ y del 84% para la Ci de 40 ppm de PQ. Por otro lado, las perlas de ALG-CA mostraron capacidad de adsorber 2,4-D y paracetamol. Se obtuvo una adsorción del 79% para la Ci de 211 ppm de 2,4-D y 70% para la Ci de 30 ppm de paracetamol. Las isotermas de adsorción de los materiales híbridos en forma de film permitieron observar que en los films que contenían MMT se pudo retener PQ y cuantificar por emisión fluorescente del herbicida al ser adsorbido sobre el film.Como conclusión puede decirse que estos materiales híbridos son versátiles para adsorber diferentes tipos de contaminantes. En el caso de los iones de metal pesado la adsorción se produce fundamentalmente por un intercambio catiónico del Ca2+ del hidrogel por los iones del metal pesado, en este caso de Cd2+.En la adsorción de moléculas orgánicas, la MMT y el CA son los que cumplen el rol principal como adsorbente siendo el alginato el que proporciona la forma de los materiales híbridos y de esta manera permite que el sólido sea un adsorbente fácilmente manipulable. Los films de ALG-MMT permitieron retener al contaminante y facilitar la emisión fluorescente del PQ permitiendo así su cuantificación de manera rápida y eficiente.