Evaluación del comportamiento de soluciones con potencialidad funguicida mediante ensayos de biodegradación en laboratorio y FT-IR

Abstract

En la República Argentina, el Arseniato de cobre cromatado (CCA-C) es una de las sustancias más utilizadas en el campo de la preservación industrial de las maderas. La toxicidad y fijación de dicho preservante aseguran para el material tratado una vida útil superior a los 30 años en condiciones de uso extremas.El reemplazo del CCA es tendencia mundial debido a la presencia de arsénico (Ar) y cromo hexavalente (Cr+6) en su composición. En este contexto, existe un creciente interés en el desarrollo de compuestos no tóxicos y con igual efectividad que el CCA.El objetivo del trabajo fue evaluar el comportamiento de soluciones hidrosolubles de bajo compromiso ambiental en madera de Pinus ponderosa mediante su resistencia a la degradación fúngica y espectroscopía infrarroja transformada de Fourier (FT-IR). Se trabajó con albura de P. ponderosa Dougl. ex Laws. proveniente de ejemplares de una forestación de 22 años de edad ubicada en Neuquén (Argentina). Parte del material fue impregnado en autoclave con paraformaldehído (3 concentraciones); metaborato de sodio (2 concentraciones); fosfato-borato; preservante biodegradable en desarrollo y CCA-C (preservante de referencia).En el material tratado fueron determinadas la penetración, absorción, retención nominal y real (IRAM 9600). Los ensayos de biodegradación se realizaron según IRAM 9518 con Gloeophyllum sepiarium (Wulf.: Fr.) P. Karst., hongo causante de pudrición castaña. Fueron utilizadas 360 probetas (40 por tratamiento/solución y concentración incluyendo al testigo). Del total, 180 fueron expuestas a situaciones de intemperismo simuladas en laboratorio a fin de determinar la permanencia de las soluciones de ensayo; el resto permitió determinar toxicidad. Toxicidad y permanencia fueron estimadas indirectamente, mediante la media de pérdida de peso (Pp %) obtenida para cada tratamiento.Estos datos permitieron determinar la clase de resistencia a la degradación fúngica y consecuentemente el comportamiento de las soluciones. Asimismo se procedió al análisis químico de las probetas de la totalidad de los tratamientos pertenecientes a ambos tipos de ensayo mediante FT-IR como tambien de aquellas tratadas sin exposición a la cepa fúngica (testigo de cada tratamiento).Los espectros de absorción FT-IR fueron registrados entre los 4000 y 400 cm-1. Se seleccionaron bandas de referencia dentro de la región 800-1800 cm-1 que reflejan grupos funcionales característicos de los polímeros de la madera, y se estimaron sus intensidades relativas. El preservante biodegradable poseería el mayor potencial como sustituto del CCA. La toxicidad de dicha solución evidenciada mediante los ensayos de biodegradación (la madera resultó altamente resistente al igual que la tratada con CCA) y FT-IR como también mediante los parámetros de preservación obtenidos en el material, avalarían su aptitud. Por su parte, si bien manifestó tendencia al lixiviado, el material mantuvo su clase de resistencia/durabilidad.

In the Argentine Republic, the chromated copper arsenate (CCA-C) is one of the most commonly used substances in the industrial wood preservation. The toxicity and fixing of this preservative ensure for the treated material a useful life more than 30 years in extreme conditions of use. The replacement of the CCA is a world trend due to the presence of arsenic (Ar) and chrome hexavalent (Cr+6) in its composition. In this context, there is a growing interest in the development of non toxic compounds and with equal effectiveness to the CCA. The objective of the work was to evaluate the behavior of water-soluble solutions of low commitment environmental in wood of Pinus ponderosa through its resistance to fungal degradation and spectroscopy infrared transformed of Fourier (FT-IR). It worked with P. ponderosa Dougl. ex Laws. sapwood from 22 years old forestry located in Neuquén (Argentine). Part of the material was impregnated in autoclave with paraformaldehyde (3 concentration); metaborate of sodium (2 concentration); fosfato-borato; biodegradable preservative in development and CCA-C (preservative of reference). In the treated material, penetration, absorption, nominal and real retention (IRAM 9600) were determined. The biodegradation tests were carried out according to IRAM 9518 with Gloeophyllum sepiarium (Wulf.: Fr.) P. Karst., a brown rot fungus. 360 specimens (40 by treatment / solution and concentration including control) were used. Of total, 180 were exposed to situations of weathering simulated in laboratory to determine the permanence of the solutions; the rest allowed to determine the toxicity. Toxicity and permanence were indirectly estimated, through the average weight loss obtained for each treatment. These data allowed to determine the class of resistance to fungal degradation and consequently the behavior of the solutions. Also is proceeded to the chemical analysis of the specimens of all treatments belonging to both types of essay by FT-IR as well as those treated without exposition to the fungal strain (witness of each treatment). The absorption spectra of FT-IR were registered between the 4000 and 400 cm-1. Bands of reference within the region 800-1800 cm-1 that reflect functional groups characteristic of the wood polymers were selected, and their intensities relating were estimated. Biodegradable preservative would possess the greatest potential as substitute of the CCA. The toxicity of this solution, evidenced by the biodegradation tests (the wood was highly resistant as well as the CCA-treated) and FT-IR as also the preservation parameters obtained in material, would endorse their aptitude. Moreover, although tendency to leach, the material maintained its strength/durability class.