Cinética de adsorción de picloram sobre montmorillonita

J. L. MARCO BROWN; R. M. TORRES SÁNCHEZ; M. DOS SANTOS AFONSO

La Plata

Workshop; 1er Workshop de Nanoarcillas y sus aplicaciones; 2013

En la preparación de organoarcillas resulta importante no solo conocer las cinéticas de adsorción de las moléculas orgánicas sobre el mineral sino también los grupos funcionales a través de los cuales  se produce la interacción con los sitios activos del mineral arcilloso. En este trabajo se estudió la cinética de adsorción de picloram (PCM) como molécula modelo sobre una montmorillonita (Mt). El PCM posee grupos susceptibles a la interacción con sitios superficiales activos de los minerales arcillosos (ver inserto en Fig. 1). La adsorción de PCM se evaluó en el tiempo usando espectroscopía de IR empleando una celda de ATR lo que permitió hacer un seguimiento de las bandas características de los grupos funcionales de la molécula orgánica. Para ello se formó una película coloidal de Mt sobre el cristal de ATR agregando una suspensión del mineral en agua (0,8g/L, pH=5 y 10 mM KCl) y dejando evaporar a temperatura ambiente. Luego se agregó una solución de picloram (C0,PCM=5 mM, pH=5 y 10 mM KCl) y se registraron los espectros de absorción de IR en el tiempo. Se observó un corrimiento de las bandas a 1265, 880 y 854 cm-1 del PCM en solución a valores de 1261, 900 y 867 cm-1 respectivamente para el PCM adsorbido (no se muestra). Dichas bandas han sido asignadas al grupo piridínico n(CC, CN); a la deformación fuera del plano g(CH) y al grupo carboxilato d(CO2) respectivamente, indicando la interacción del PCM con la superficie de la arcilla a través del nitrógeno piridínico y del grupo carboxilato mediante la formación de complejos de esfera interna. Resultados similares han sido reportados para la adsorción de PCM sobre arcillas pilareadas con hierro (Marco-Brown, et al., 2012). Para la determinación de la cinética de adsorción se siguió el aumento del área de las bandas a 1261, 900 y 867 cm-1 con el tiempo (ver inserto en Fig. 1). El área de cada banda está directamente relacionada con el recubrimiento (qt) del PCM en la superficie de Mt. La cinética de adsorción de PCM sobre Mt para la banda a 900 cm-1 se muestra en la Fig 1 donde qe corresponde al área a tiempo infinito. Los datos experimentales de las cinéticas para las tres bandas se ajustaron a los modelos de pseudo-primer y pseudo-segundo orden, de difusión intrapartícula y a un modelo recientemente propuesto por Haerifar y Azizian (2013) denominado modelo cinético mixto controlado por reacción superficial y difusional (MSR/DCK). El modelo MSR/DCK fue el que presentó mejor ajuste lo cual indica que existe una contribución difusional al proceso cinético de adsorción del PCM sobre Mt.