Adsorción de picloram sobre minerales arcillosos

• Autores: Marco Brown, José Luis
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Dos Santos Afonso, María; Torres Sánchez, Rosa María
• Materia: PICLORAM; ADSORCION; MINERALES ARCILLOSOS; MINERALES ARCILLOSOS PILAREADOS; FORMULADOS DE LIBERACION LENTA; CICLODEXTRINAS; PICLORAM; ADSORPTION; CLAYS; PILLARED CLAYS; CONTROLLED RELEASE FORMULATIONS; CICLODEXTRIN
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La adsorción de los plaguicidas por los componentes del suelo es un proceso clave para determinar la viabilidad de las sustancias tóxicas en el suelo y su transporte a aguas superficiales y sub-superficiales y por lo tanto evaluar los riesgos por el uso del plaguicida así como el desarrollo de mejores tecnologías de remediación y dosificación. Los coloides del suelo, constituidos principalmente por los minerales arcillosos se caracterizan no solo por su gran superficie especifica, sino también por las cargas eléctricas superficiales provenientes de sustituciones isomórficas naturales, donde se producen sitios de adsorción específicos que conducen a uniones de tipo electrostáticas. En particular el herbicida Picloram (ácido 4-amino-3,5,6-tricloropicolinico) es comúnmente aplicado en la agricultura de Argentina y Brasil, entre otros países, presentando un efecto altamente tóxico sobre la microbiota del suelo. Las arcillas pilareadas (PILCs) son materiales interesantes para ser usados como catalizadores y adsorbentes, debido a sus múltiples centros cargados, amplia superficie, gran espacio interlaminar y estabilidad térmica. En este sentido, se llevó acabo un estudio de los procesos de adsorción de picloram sobre minerales arcillosos naturales y pilareados previamente caracterizados por DRX, XPS y espectroscopía de Mössbauer, análisis químico elemental y TG, determinación de: composición química superficial mediante EDS, dependencia del potencial zeta con el pH, IEPpH, área superficial, y CIC. Los minerales pilareados se sintetizaron a partir de montmorillonita y soluciones pilareantes de hierro lográndose un aumento en la capacidad de adsorción de picloram respecto al mineral sin modificar. La adsorción de picloram sobre la superficie de los minerales sucede a través de la formación de un ligando de esfera interna en un proceso de intercambio aniónico donde la interacción ocurre entre el nitrógeno piridínico y el grupo carboxílico del picloram y uno o dos centros metálicos de la superficie del adsorbente, lo que ocasiona un aumento de la adsorción con la disminución del pH. La utilización de minerales arcillosos pilareados con óxidos de aluminio y hierro, se estudió para su potencial uso como dosificadores de picloram, encontrándose un aumento de la disponibilidad del herbicida en el suelo, lo que indica que estos sólidos pueden ser la base para el desarrollo de materiales para regular la concentración de picloram en el suelo y su transporte hacia aguas superficiales y sub-superficiales.
The adsorption of pesticides on soil components is a key process for the determination of toxic substances availability on soils and its transport to fresh and groundwater courses and therefore to evaluate the risks for the use of the pesticide as well as the development of environmental remediation technologies and dosage. The soil colloids are mainly constituted by clays minerals and they are characterized for a large specific superficial area and permanent superficial electric charges from isomorfic substitutions that generated specific adsorption sites where electrostatic interactions can be form. In particular, the Picloram herbicide is commonly used in the agriculture of Argentina and Brazil, among other countries, presenting a highly toxic effect on the soil microbiota. Pillared clays are interesting materials to be used as catalysts and adsorbents, due to their multiple charged centers, wide surface, great interlaminar space and thermal stability. In this sense, a study of picloram adsorption on natural clay minerals and pillared clays was done. Solids were previously characterized by XRD, XPS and Mössbauer spectroscopy, TG and elemental chemical analysis, determination of: surface chemical composition by EDS, pH dependence of zeta potential, IEPpH, surface area, and CEC. Pillared clays were synthesized from montmorillonite clay and pillaring iron solutions, and it was achieved an increase in the picloram adsorption ability compared with the raw clay. Picloram adsorption on the mineral surfaces occurs through the formation of an inner-sphere complex in a anionic exchange process in wich the interaction happens between the pyridinic nitrogen and the carboxylic group of the picloram and one or two metallic centers of the surface of the adsorbent, that produces an adsorption increase with the decrease of the pH. The use of oxide iron and aluminum pillared clays, was studied for its potential use as slow or controlled release formulates. It was obtained a pesticide availability increase in the soil, what indicates that these solids can be the base for the development of materials to regulate the picloram concentration in soils and its transport toward superficial and sub-superficial waters.
Fil: Marco Brown, José Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.