Estudio de lixiviados de madera y suelo chileno tratados con sales cuaternarias de amonio

Abstract

Los múltiples usos de la madera la convierten en un material ampliamente comercializado y por tanto un recurso natural lucrativo para países forestales, como Chile. Al constituir una fuente de nutrientes es susceptible al ataque de distintos agentes biológicos. Destacan los hongos de mancha que causan la aparición de manchas de diversas coloraciones en la madera, siendo la mancha azul la más importante. La presencia de mancha azul produce una depreciación estética de la madera, pérdida de valor por efecto del rechazo en el comercio internacional y si es muy intensa, una disminución de la resistencia mecánica de la madera y aumento de la permeabilidad. La mancha azul es, en consecuencia, una preocupación constante para el sector forestal. La protección de la madera se realiza mediante la aplicación de preservantes antimancha. Hasta 1999 se utilizaba en Chile el pentaclorofenato de sodio, cuya prohibición ha incentivado la búsqueda de productos alternativos. Química Italquim Ltda. es una industria chilena que está desarrollando dos productos antimancha (I y II), compuestos por sales cuaternarias de amonio en diferentes proporciones; una de tipo aromática (A) y otra alifática (B), que sean eficaces contra la mancha azul y que cumplan con las regulaciones medio ambientales y sanitarias. En la presente memoria de titulo se determinó cuantitativamente la presencia de los productos antimancha en el lixiviado de madera variando el tiempo de inmersión y de lavado de [a madera. Se realizó un estudio preliminar de la retención de los preservantes en un suelo chileno de tipo volcánico, la Serie Diguillín, de manera de analizar la implicancia ambiental que pueda generar su presencia en el suelo. Para ello, se optimizó un método en espectrofotometría UV-visible selectivo y robusto que consta de la formación de pares iónicos entre las sales cuatemarias de amonio con p-nitrofenato de sodio y preconcentración en 1,2-dicloroetano, a pH 7,0 utilizando un tampón fosfato diácido y monoácido de potasio 0,1 mol/L. xl Como resultado se obtuvo que los productos I y II son poco lixiviables. La totalidad de las concentraciones determinadas en el lixiviado de madera fueron del orden de 10 -5 mofl. No se observaron diferencias significativas en las concentraciones obtenidas para ambos productos a cada tiempo de inmersión y lavado, por lo que se infiere que las diferentes proporciones de las sales A y B presentes en los productos no inciden en la salida de éstos de la madera. Por otro lado, se observó que al tiempo de lavado de 36 h se presenta la mayor salida de los productos antimancha. Sin embargo, el porcentaje de producto I y II que están presentes en el lixiviado de madera a 36 h de lavado es bajo comparado con la cantidad de producto que teóricamente debería haberse determinado si la lixiviación fuera completa. Los cálculos aproximados indican que los productos antimancha I y II presentan un porcentaje de salida real respecto al teórico de aperas 2Yo. Del estudio preliminar de retención de los productos I y lI en el suelo Serie Diguillin se encontró que para ambos el porcentaje total de retención es alto, todos del orden de un 80%. Los productos antimancha son inmovilizados por la fracción húmica y por los silicatos laminares, impidiendo la llegada de éstos a las napas freáticas y posibilitando la posterior biorremediación del suelo.

Wood and its mult'iple uses are a highly commercialized and lucrative natural resource in forest countries, such as Chile. As a source of nutrients, it is susceptible to attack by different microorganisms, such as sapstain fungi which lead to the appearance of different colored wood stains, the most important of these being the blue stain. The presence of blue stain produces an aesthetic depreciation ofthe wood, a decrease in its value due to rejection on the international market and, if it is very intense, a decrease in mechanical resistance and an increase in permeability. Blue stain is therefore a constant worry to the forest industry. Wood is protected by applying antisapstain preservants. In Chile, up to 1999 pentachlorophenate sodium was used and its banning has incentivated the search for altemative products. Química Italquim Ltda., is a Chilean industry which has been developing two antisapstain products (I and II). These two products are composed of quatemary ammonium salts in different proportions; an aromatic type (A) and an aliphatic type (B), which would be effective against blue stain and which would comply with environmental and sanitary requirements. The present study aimed at quantitatively determining the presence of antisapstain products in wood leakage, varying the time of immersion and of wood washing. Furthermore, a preliminary study was carried out ofthe retention ofthe aforementioned antisapstain products in a volcanic type Chitean soil, specifically Serie Diguillín, in order to analyze the environmental impact that this might generate. With the obj ective of determining antisapstain products I and II in wood and soil leakage, a selective and substantial spectrophotometric method was optimized, consisting of the formation of an ion pair among the quaternary ammonium salts with pnitrophenate sodium and pre-concentration with 1,2-dichloroethane, at pH 7,0 using potassium diacid phosphate/monoacid phosphate 0,1 mol/L buffer. As a result, low concentrations of products I and II in wood leakage were obtained, all around l0 5 mol/L, which indicate that the geater part of the products remain in the wood, that is, they present low leakage. Significant differences were not observed between magnitudes and concentrations obtained by both products during each immersion and wash. It can therefore be inferred that the different proportions of salts A and B present in the products, do not affect their leakage from the wood. On the other hand, it was observed that greatest leakage of the antisapstain products occurs at 36 h of wash. However, the percentage of product I and tI present in wood leakage at 36 h of wash, is low compared to the product quantity which theoretically should have occurred if leakage were complete. Approximate calculations indicate that antisapstain products I and II present a low percentage of real leakage, merely 2Vo, with respect to the theoretical leakage percentage. With reference to the results found for the study of retention in Chilean soil, for both products I and II, the total percentage of retention is high, all in the order of 80%. The antisapstain products are immobilized by the humic fraction and by the laminar silicates, obstructing their penetration in underground watefs and allowing for the posterior bioremediation of the soil.