Uso de un biosorbente carbonizado derivado de la cáscara de plátano para la microextracción de contaminantes emergentes en muestras acuosas

Abstract

Hoy en día la emisión de contaminantes emergentes se ha convertido en un gran problema medioambiental. Estos derivan principalmente de productos utilizados cotidianamente, tales como productos farmacéuticos de uso humano, veterinario, de cuidado personal, plastificantes y aditivos industriales. La problemática principal de estos contaminantes no se enfoca tan solo en su persistencia, sino que también en sus productos de degradación, los cuales pueden ser incluso más dañinos para el ecosistema. En la actualidad se han buscado formas más económicas y ecoeficientes para la adsorción y posterior remoción de estos contaminantes. Dentro de estas alternativas se presentan investigaciones que analizan el uso de sorbentes naturales para la extracción de estos compuestos, ya sean del tipo orgánicos e inorgánicos. Generalmente la separación de contaminantes se enfocaba principalmente en el tratamiento de aguas, pero en las últimas dos décadas se han desarrollado importantes avances en el área de la química analítica, en particular en tecnologías de microextracción por ser más concordantes con la química verde. Para esta investigación se seleccionó la cáscara de plátano como fase biosorbente para la extracción y preconcentración de contaminantes emergentes en muestras acuosas, usando como técnica la microextracción por sorción en disco rotatorio (RSDE). Además, este trabajo apuntó a la generación de carbones a partir de la fase natural a través de un proceso de pirólisis, el cual aumentó su porosidad y área de contacto, mejorando considerablemente la eficiencia de extracción de los analitos. En esta investigación se prepararon dos tipos de carbones, el primero sin activación (biochar), carbonizado a distintas temperaturas. Mientras que el segundo, activado en medio neutro formando una sal fundida con ZnCl2 a distintas proporciones, evaluado también a distintas temperaturas. El alcance de la presente investigación se basa en el desarrollo de metodologías analíticas para la extracción de triclosán, bisfenol A, 17-α-etinilestradiol, propilparabeno e ibuprofeno; a través de la utilización de la cáscara del plátano limpia y seca (CPLS), biochar (BIO) y carbón activado (CA), como fases sorbentes naturales. A continuación, la determinación se lleva a cabo por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). Dentro de los resultados obtenidos, se logró la optimización y validación del método analítico usando la fase cruda, biochar y carbón activo. La primera fase mostró ser apropiada para la extracción de 3 contaminantes emergentes, 17-α-etinilestradiol, bisfenol A y triclosán. La segunda y tercera fase demostró ser pertinente para la sorción de los 5 contaminantes emergentes en estudio. Esto permite concluir que las fases carbonizadas presentan una mayor capacidad de sorción de compuestos polares con respecto a la fase natural. Las fases desarrolladas demostraron ser una adecuada alternativa a las fases comerciales sintéticas tradicionales.