Estudio comparativo de la capacidad de sorcion del 4-Nonilfenol lineal en una matriz acuosa natural entre dos sorbentes: un plastico convencional y uno compostable

Abstract

En este trabajo se estudió el comportamiento de adsorción en dos microplásticos, que corresponden a Tereftalato de Polietileno (PET) y la mezcla de poli (adipato-co-tereftalato de butileno)/ácido poliláctico (PBAT/PLA), utilizando 4-Nonilfenol lineal como sorbato en una matriz acuosa natural. Además, se realizaron los estudios cinéticos de adsorción en la muestra de agua natural y utilizando una solución modelo de Cloruro de calcio (CaCl2 0,01 M). Para estudiar el proceso de adsorción se utilizaron modelos cinéticos y de isotermas de adsorción, en donde mediante la utilización de funciones de error matemático, se seleccionaron aquellos modelos que presentaron los menores valores de residuos de error. Se obtuvo un tiempo de equilibrio en solución de CaCl2 para PET de 40,6 h y para PBAT/PLA de 82,6 h, presentando un máximo porcentaje de adsorción de 90,0 % y 86,8 % respectivamente. Mientras que, en los estudios con el agua natural, se obtuvo para PET 30,4 h y para PBAT/PLA de 84,5 h, con un porcentaje máximo de 50,2 % y 70,3 % respectivamente, mostrando que la adsorción hacia 4-Nonilfenol lineal en la matriz acuosa natural es menor que en la solución modelo, producto que puede presentar componentes interferentes que pueden competir con el sorbato. Los estudios cinéticos de adsorción se ajustaron para el agua con PET los modelos de Pseudo-n-orden, Difusión externa de Boyd, Weber y Morris y Langmuir de un sitio; para PBAT/PLA los modelos de Pseudo-n-orden, Difusión externa de Boyd, Vermeulen y Langmuir de un sitio. En el estudio de isoterma, la modelación que describe el proceso de adsorción para PET fue el modelo de BET; mientras que, en PBAT/PLA fue el modelo de Brouers Sotolongo.

In this work, the adsorption behavior of linear 4-Nonylphenol (4-NP) on two microplastics, corresponding to polyethylene terephthalate (PET) and poly (adipate-co-butylene terephthalate)/polylactic acid (PBAT/PLA) blend, was studied using linear 4-Nonylphenol as sorbate in a natural aqueous matrix. Adsorption kinetic studies were also performed on the natural sample and using a model solution of Calcium Chloride (CaCl2 0,01 M). In order to study the adsorption process of the compound, kinetic and adsorption isotherm models were used, where by using mathematical error functions, those models that presented the lowest values of error residuals were selected. An equilibrium time in CaCl2 was obtained for PET of 40,6 h and for PBAT/PLA of 82,6 h, presenting a maximum adsorption percentage of 90,0 % and 86,8 %, respectively. While, in the studies with natural water, it was obtained for PET is 30,4 h and for PBAT/PLA 84,5 h, with a maximum percentage of 50,2 % and 70,3 % respectively, showing that the adsorption towards linear 4-Nonylphenol in the natural aqueous matrix is lower than in the model solution, product that can present interfering components that can compete with the sorbate. The adsorption kinetic studies were fitted for PET water with the Pseudo-n-order, Boyd, Weber and Morris external diffusion and Langmuir one-site models; for PBAT/PLA the Pseudo-n-order, Boyd external diffusion, Vermeulen and Langmuir one-site models. In the isotherm study, the modeling describing the adsorption process for PET was the BET model; while, for PBAT/PLA it was the Brouers Sotolongo model.