Efecto de la presencia de micelas en la superficie interna y externa de montmorillonita con octadeciltrimetilamonio

MARTINA GAMBA; FEDERICO MANUEL FLORES; JORGE MAGGI; ROSA MARÍA TORRES SANCHEZ

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Áreas de Fisicoquímica y Química Inorgánica del Departamento de Química Física de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario

Introducción: Las montmorillonitas (MMT) presentan un amplio espectro de aplicaciones debido a sus parámetros fisicoquímicos. Especialmente, la presencia de cationes inorgánicos en la intercapa permite su intercambio con compuestos como sales de alquilamonio. El intercambio con bromuro de octadeciltrimetilamonio (ODTMA), ha sido ampliamente estudiado, encontrándose que los principales factores que afectan su ubicación en la intercapa son: la carga de capa, la temperatura y tiempo de síntesis, la relación ODTMA/MMT y la concentración de ODTMA (generación de micelas de ODTMA, en concentraciones mayores a la capacidad micelar crítica (CMC)=3x10-4M). En trabajos anteriores se demostró que el aumento de la cantidad de ODTMA (entre 50 y 200% del valor de la CEC) genera un aumento del espaciado de la intercapa y una disminución de la carga negativa superficial, respecto de la MMT. Además, se evidenció que la variación de la temperatura y tiempo de síntesis no provoca cambios observables ni en la intercapa ni en la superficie externa. Objetivos: Estudiar el efecto de la presencia de micelas en la obtención de ODTMAmontmorillonita (OMMT) mediante DRX (superficie interna), medidas de la carga eléctrica superficial (superficie externa), análisis térmico (TG) y FTIR. Resultados: En presencia de micelas del ODTMA, el espaciado interlaminar fue mayor que para las muestras donde se excluyó su formación (con una membrana de diálisis) y este a su vez mayor que el obtenido para la MMT. La carga eléctrica superficial (superficie externa) de la MMT con el agregado de ODTMA modificó su signo de negativo a positivo en presencia de micelas mientras que, cuando se limitó su formación, la carga superficial se mantuvo negativa, siendo su valor menor que el obtenido para la MMT. El TG evidenció un mayor porcentaje de deshidratación para la MMT que para la OMMT obtenida con exclusión de micelas y ésta a su vez fue mayor que el obtenido en presencia de micelas. Se observó una mayor pérdida de masa de surfactante en presencia de micelas que en ausencia de las mismas. El FTIR evidenció, en la zona del enlace ?OH (3000-4000cm-1), cambios en la cantidad de agua adsorbida en presencia de micelas o sin ellas, respecto a lo observado en el espectro de la MMT. Conclusiones: La intercapa de la MMT evidenció la inserción de micelas y monómeros de ODTMA; del mismo modo, en la superficie externa las medidas de potencial zeta indicaron una perdida de carga negativa con la formación de micelas. La disminución de % de perdida de masa, en la región del agua superficial, podría atribuirse a la exclusión del agua en la OMMT por la presencia de micelas en coincidencia con lo observado por FTIR en la zona del enlace ?OH.