Arcillas modificadas para remoción de hidrocarburos poliaromáticos en sistemas acuosos

ISRAEL FUNES; MÓNICA SAVINI; MARCOS E. PERALTA; LUCIANO CARLOS; MARÍA E. PAROLO

Florencio Varela

Congreso; IV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental AA2019; 2019

Universidad Nacional Arturo Jauretche

Los hidrocarburos poliaromáticos (PAHs) ingresan al ambiente como consecuencia de la actividad hidrocarburífera, de importancia significativa en la región Norpatagónica, y al consumo de combustibles. Como contaminantes reciben especial atención debido a que han sido identificados como carcinógenos, mutágenos y teratógenos. A pesar de su carácter hidrofóbico, se han reportado bajas concentraciones en agua (ppb). Entre las técnicas de remoción más difundidas, la adsorción con materiales naturales es considerada eficiente y económica. En el presente trabajo se prepararon dos materiales híbridos arcillosos obtenidos a partir de una bentonita de nuestra región (90% de montmorillonita) y se estudió la capacidad de adsorción de estos materiales frente a PAHs en sistemas acuosos. Se realizó la caracterizaron de estos materiales por Espectroscopía Infrarroja (FTIR), Difracción de rayos X (DRX), Análisis Termogravimétrico (TGA), Microscopía de Transmisión electrónica (TEM), Isotermas adsorción/desorción de N2, Espectroscopía UV-Vis y Volumetría de precipitación, con el fin de estudiar los cambios químicos, estructurales y superficiales y la estabilidad de los materiales modificados en sistemas acuosos. Se obtuvieron las isotermas de adsorción de antraceno (ANT) para comparar la capacidad de adsorción de estos materiales, utilizando agua ultrapura fortificada con concentraciones de ANT entre 20 y 70 ppb, a diferentes dosajes de material adsorbente. Posteriormente, se evaluó la capacidad adsorbente para una mezcla de 16 PAHs, aplicando un dosaje de 50 mg/L. La bentonita (Mt) fue modificada con un surfactante de amonio cuaternario (TPODAC) con y sin tratamiento ácido previo, y se obtuvieron dos materiales (H5-Mt/TPODAC y Mt/TPODAC, respectivamente) con características físico-químicas diferentes. Los ensayos de caracterización confirmaron la presencia de TPODAC sobre la superficie de estos materiales a la vez que se observaron cambios estructurales como pérdida del ordenamiento laminar y presencia de sílice amorfa en H5-Mt/TPODAC, y presencia de hábitos cristalinos con aumento del espaciado basal en Mt/TPODAC respecto de Mt. Se cuantificó la carga de surfactante en ambos materiales y se observó una mayor carga en Mt/TPODAC y una disminución del área superficial específica en los materiales luego de la incorporación de TPODAC. Los resultados de las isotermas indican que se requieren 200 mg/L de Mt/TPODAC y H5-Mt/TPODAC para remover 87% y 81% de ANT respectivamente y 6400 mg/L de Mt para alcanzar valores de remoción semejantes, lo que se atribuye principalmente a la presencia del surfactante en los materiales modificados. Respecto a la capacidad de adsorción del mix de PAHs, es Mt/TPODAC quien posee mayor capacidad de remoción y esto se atribuye a su mayor contenido de surfactante.