Estudio de cinética de adsorción y procesos de adsorción – desorción de Bensulfuron – Metil en suelos derivados de cenizas volcánicas.

Abstract

Uno de los principales procesos que inciden en el estudio de la dinámica medioambiental y destino ambiental de herbicidas ionizables, tales como sulfonilureas (SUs) es el proceso de adsorción. En este sentido, en la presente investigación se evaluó el proceso de cinética de adsorción y adsorción – desorción del herbicida SUs, Bensulfuron-metil (BSM) en diez suelos derivados de cenizas volcánicas (SDCVs) pertenecientes a los órdenes andisol (AND) y ultisol (ULT) a partir de: i) aplicación de modelos de cinética de adsorción: modelo hiperbólico (HIP), modelo pseudo-primer orden (PPO) y modelo pseudo-segundo orden (PSO) los cuales dan cuenta de la descripción del comportamiento cinético de adsorción en todo el intervalo de tiempo estudiado a partir de la obtención de los parámetros cinéticos: capacidad máxima de adsorción (𝑞𝑚𝑎𝑥), constante de velocidad de adsorción (𝑘1 y 𝑘2 obtenidos a partir del modelo PPO y PSO, respectivamente), constante de velocidad de adsorción inicial (ℎ) y tiempo de vida media (𝑡1/2) y la aplicación de modelos mecanísticos de transporte de BSM en ambos SDCVs, tales como: modelo de Elovich, modelo de difusión intrapartícula (DIP), modelo de no equilibrio de dos sitios (NEDS) y modelo de Boyd, ii) aplicación de los principales modelos de adsorción que dan cuenta de la obtención de los principales parámetros de adsorción. En función de los modelos cinéticos de adsorción, el modelo PSO presentó el mejor ajuste (𝑅2 ≥ 0,9925) para predecir 𝑞𝑚á𝑥 determinada experimentalmente, a través del modelo hiperbólico. Adicionalmente, de acuerdo con el modelo DIP, se observó que el proceso de adsorción de BSM en todos los SDCVs ocurrió en dos y tres etapas. En relación con el proceso de adsorción – desorción, el modelo de Freundlich describió el comportamiento de adsorción de BSM (𝑅2 ≥ 0,9840) obteniendo valores de 𝐾𝑓𝑎𝑑𝑠 entre 19,00 y 67,04 (ug1–1/n mL1/n g–1). En cuanto a los procesos de desorción de BSM evaluados en los SDCVs, estos presentaron valores de 𝐻 ≤ 0,2 dando cuenta de un proceso irreversible entre el contaminante y la matriz del suelo debido a las fuertes interacciones con la materia orgánica (𝑀𝑂) del suelo y su mineralogía, tales como caolinita (CAL), haloisita (HAL), alofán (ALF) y óxidos de hierro. Finalmente, este estudio permitió identificar los potenciales descriptores del adsorbato como del adsorbente que inciden en el proceso de adsorción del contaminante como también en la dinámica del BSM en el medioambiente contribuyendo a la futura generación de modelos Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR) que permitan predecir la constante de adsorción de otros tipos contaminantes orgánicos con propiedades fisicoquímicas similares.