ABSORCIÓN DE FOSFINA EN EL COMMODITY Ing. Agr. Diego Contreras

24 POST-COSECHA LATINOAMERICANA

ABSORCIÓN DE FOSFINA EN EL COMMODITY

Ing. Agr. Diego Contreras

Gerente de Protección de Granos Almacenados para Argentina y Cono Sur UPL diego.contreras@upl-ltd.com

Cuando se hace una fumigación en un silo metálico es común hacer el sellado de puertas (Imagen 1), motores de aireación, sombreros de ventilación y del sistema de carga y descarga de granos. La pérdida de fosfina en una estructura que está mal sellada es fácilmente entendible y usualmente tenida en cuenta.

Está principalmente dirigida por mecanismos de difusión del gas. Vamos a encontrar un sitio con alta concentración (interior del silo) y otro con baja concentración (el entorno). También existen otros factores que favorecen las fugas, como puede ser la diferencia de temperaturas y las corrientes de aire.

Adicionalmente, hay otros puntos por donde se pierde gas pero que rara vez son tenidos en cuenta en la etapa de sellado. Entre estos sitios se pueden contar los bulones de las

chapas, las uniones de las chapas (Imagen 2), las uniones de cada pieza del sistema de carga y descarga de granos, etc. Las pérdidas por estos puntos suelen ser muy importantes, especialmente en días con altas temperaturas, donde se favorece la fuga de fosfina.

Mecanismo de absorción

Pero si hablamos de pérdida de gas por absorción por parte del commodity, es aún menos intuitivo y existe menos conocimiento generalizado al respecto. La dinámica de absorción y de desorción (su proceso inverso) debe ser tenida en cuenta por varias razones. En primer lugar, para asegurar que se alcancen y se mantengan por encima del umbral las concentraciones de gas que se busca tener. Por otro lado, para ajustar la cantidad (y tal vez también presentación) de fumigante a

utilizar. Además nos permite determinar la durameticidad, mayor penetración del gas. ción del período de ventilación y cuando liberar Este último punto es crítico para lograr niveles la mercadería tratada. elevados de control de insectos. Cabe recordar

Como comentamos en un artículo anterior que muchas de las especies que atacan a los gra(ver Granos Edición 135), cada commodity tiene nos desarrollan estadios larvales dentro de ellos un nivel de absorción del gas que le es propio. En (géneros Rhyzoperta, Sitophilus, Sitotroga por términos generales puede decirse que los proejemplo). Por lo tanto, la fosfina tiene que lograr ductos que menos absorben son aquellos que una buena penetración para alcanzar los insectos no tienen cáscara, que tienen menor contenido más protegidos y permanecer en una concentrade aceite en su composición y que tienen mayor ción mínima por un tiempo prolongado para que contenido de humedad. aún los estadios de desarrollo con menor activi

En la tabla Nº 1 se agruparon los principales dad (huevos y pupas) respiren la cantidad necegranos producidos en la región, según su nivel de saria para su control. absorción.

Un último factor que determina el nivel de abImagen 1 - Puerta de silo sellada. sorción es si el commodity fue anteriormente fumigado. En ese caso la cantidad de gas absorbida en el siguiente tratamiento es menor. Esto puede deberse a que disminuye la cantidad de sitios donde la fosfina puede ser absorbida; los espacios físicos ya están ocupados. Y esta característica prácticamente no se recupera por más que se dejen pasar varios días entre fumigación y fumigación.

Esta absorción irreversible de fosfina implica que la molécula queda retenida en forma permanente en los granos bajo la forma de compuestos oxidados de fósforo. Estudios realizados con P radioactivo han confirmado que la PH 3 forma compuestos estables (principalmente fosfitos y fosfatos) que pueden encontrarse en los materiales tratados, fundamentalmente en las capas externas. Esto indica que la PH 3 retenida sufre cambios químicos (reacciona con el O 2 ) y pierde su efecto tóxico. Sin embargo, estos compuestos estables son Imagen 2 - Fugas por unión de chapas. los mismos que ya están presentes en grandes cantidades en los tejidos del grano. Naturalmente se encuentran óxidos de fósforo en el ADN, el ARN, el ATP, las membranas lipídicas de las células, etc. Lo que se adiciona por vía de la fumigación es proporcionalmente despreciable, con lo cual se considera que directamente no quedan residuos.

En estudios hechos en laboratorio con trigo sometido a reiteradas fumigaciones y con dosis exageradamente elevadas, no hubo cambios en el perfil de compuestos detectados ni en las propiedades de esos granos.

Por otro lado, la PH 3 que se mantiene como tal hasta el final del tratamiento (la que no formó compuestos estables) va a penetrar al interior de los granos a Tabla 1 - Niveles de absorción de fosfina. través de intersticios del tejido y por gradientes de concentración. Cuánto pueda penetrar el gas dependerá principalmente de la duración del tratamiento y del nivel de hermeticidad del recinto. A mayor duración y/o mayor her

Desorción

Una vez finalizado el tratamiento, durante la etapa de ventilación, esa fosfina que permanece como gas, va a desandar su camino hacia el exterior gracias a su elevada presión de vapor y baja solubilidad. Si bien no hay muchos estudios realizados al respecto, aparentemente la tasa de absorción es diferente a la tasa de desorción. Siendo esta última mucho mayor.

Durante la primera hora luego de iniciada la ventilación es cuando se produce el pico de liberación. Luego, paulatinamente la tasa de desorción va disminuyendo, aunque la mercadería puede seguir liberando cantidades ínfimas durante varios días más.

Hay varios factores que regulan esta etapa, siendo los principales: corrientes de aire, tipo de commodity, temperatura y porcentaje de humedad. Las corrientes de aire (naturales o forzadas) son las de mayor impacto, permitiendo la remoción permanentemente el gas que existe alrededor del grano. De esta manera, se mantiene el gradiente de concentración favoreciendo la salida del gas desde el grano.

En las situaciones donde el gas tuvo la oportunidad de penetrar con mayor profundidad, el tiempo que lleva alcanzar una concentración segura (< 0,3 ppm) será mayor. O sea que, en tratamientos con tiempos de exposición largos y/o buena hermeticidad, se deberá extender la etapa de ventilación antes de liberar la mercadería.

Una vez expuesta al aire la fosfina reaccionará con el O 2 para formar, en última instancia, fosfatos. Este compuesto seguirá la ruta dentro del ciclo biogeoquímico del fósforo, sin ningún impacto sobre el ambiente. Absorción y olor del gas

Otro de los puntos importantes al hablar de la absorción del gas durante una fumigación, es la cuestión del olor de la fosfina. Cuando se desarrolló el método de control de plagas con fosfuro de aluminio (hace más de 70 años), no existían formas confiables y prácticas de medir el gas en el ambiente. El olor entonces tenía un rol fundamental como un indicador de presencia.

Sin embargo, hoy en día es sabido que hay situaciones en las que existe presencia de gas (y en niveles peligrosos) pero que no es detectado por el olfato. Las razones pueden ser varias: concentraciones muy bajas, distintos niveles de umbrales olfativos por parte de las personas, acostumbramiento o saturación del sistema olfativo, etc.

La fosfina en su estado puro carece de olor. El clásico indicador de olor a ajo o a pescado en descomposición se debe básicamente a las impurezas. Dentro de éstas, la difosfina (P 2 H 4 ) es una de las principales. Probablemente ésta y otros hidruros de fósforo (P n H n ) se van generando como pasos intermedios cuando la PH 3 es expuesta al aire, hasta la oxidación completa de la molécula.

Durante la etapa de ventilación y una vez liberada la mercadería, la ausencia de olor no necesariamente indica ausencia de fosfina. La fracción que genera el olor muchas veces queda retenida en el grano u en otros materiales del ambiente. Esto no implica en sí mismo una absorción u oxidación química de la fosfina hacia compuestos no tóxicos.

En la práctica, muchas veces se libera una mercadería o se considera un área segura cuando ya no se siente olor o cuando ya pasó determinado tiempo. Sin embargo, esto representa una mala práctica y debería usarse algún método fehaciente de medición del gas para determinar la concentración que existe en ese momento. Los tubos colorímetros o los equipos electrónicos son accesibles, fáciles de utilizar y permiten realizar los tratamientos en forma segura (Imagen 3).

Imagen 3 - Equipo electrónico, tubo colorímetro graduado y bomba para medir concentraciones de gas.

Resumiendo

Así como en todo tratamiento con fosfina es común considerar las pérdidas de gas por fallas en la hermeticidad de la estructura, también debemos considerar las pérdidas por vía de la absorción. Para esto hay que analizar el tipo de producto que se está tratando, las condiciones de temperatura, humedad y el nivel de hermeticidad del recinto.

Los cereales en general tendrán un bajo nivel de absorción, pero si estamos trabajando con oleaginosas o materiales con cáscara, entonces la cantidad de gas que quedará retenida en los granos será elevada.

En cuanto a las condiciones del ambiente de fumigación, la absorción se verá favorecida con menores temperaturas y con menor nivel de humedad. También aumentará en la medida que se prolongue la etapa de exposición y se mejore la hermeticidad de la estructura.

La absorción que se produzca por parte de los commodities de ninguna manera implica un cambio sobre las propiedades organolépticas o poder germinativo. Parte de la fosfina absorbida es devuelta al ambiente durante la etapa de ventilación y la porción que queda retenida en forma permanente se encuentra bajo formas no tóxicas y comúnmente halladas en cualquier tejido orgánico.

Por otro lado, la absorción y su proceso inverso -la desorción- generan un cambio en los compuestos responsables del olor de la fosfina. Esto implica que debe siempre usarse un método de medición de gas para determinar la concentración existente en el entorno de la estructura. Asimismo, se podrá monitorear la efectividad del tratamiento si se toman lecturas en el interior.