Aplicaciones Tecnológicas de Montmorillonita y nano-Montmorillonita: cargas eléctricas

CESAR FERNANDEZ MORANTES; F.M. FLORES; J. MAGGI; R.M. TORRES SÁNCHEZ

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

SACyTA

Las características físico-químicas de las montmorillonitas (Mt) (carga superficial negativa, hidrofilidad, alta superficie específica, etc.) permite su aplicación tecnológica en áreas tan variadas como: procesos agronómicos, ingeniería civil y cimentaciones, retención de metales pesados, perforación de pozos, cerámica, camas sanitarias para mascotas, clarificación de vinos y jugos, aditivo de pinturas, etc. Sus productos de intercambio catiónico, con aminas cuaternarias (AC), las nano-Montmorillonitas (N-Mt), han expandido el campo de aplicación, donde las reacciones involucradas están gobernadas por la hidrofobidad y carga eléctrica superficial. Esta última gobierna las interacciones electrostáticas involucradas, y actualiza la necesidad de la determinación precisa del punto isoeléctrico (isoelectric point=IEP) de las Mt. En particular, el origen dual de las cargas eléctricas superficiales de las Mt: sustituciones isomórficas estructurales con carga negativa permanente, independiente del pH y grupos reactivos de borde (Al y Si) con carga positiva o negativa, variable con el pH, ha generado discusiones en la precisa determinación del IEP y/o IEPborde. La influencia de la superficie basal (800m2/g) respecto a la de bordes (32 m2/g) en las Mt, rige su carga eléctrica superficial determinada por potencial Zeta (PZ), obteniéndose curvas planas negativas en todo el rango de pH. Es por ello que la determinación del IEP de las Mt, hasta la fecha solo ha podido obtenerse a través de medidas por potencial de difusión1 (PD). Mientras que en las N-Mt, en función de la cantidad de AC se neutralizan y/o generan cargas positivas superficiales, medibles por PZ y variables con el pH. Recientemente, mediante bloqueo por cationes orgánicos (azul de metileno, MB) de las cargas de intercapa, se determinó por PZ el IEPborde entre pH 4 y 5,32 el cual coincide con el calculado3 a partir de la composición del mismo (IEPborde= 3,6). En este trabajo se plantea como objetivo la determinación y comparación del IEP de Mt y N-Mt, por PD y medidas de PZ, utilizando dos Mt (Cast y Cloi) y dos nano-Mt (Cast-MB y Cloi-30B) intercambiadas con MB y metil-alquil (C14-18)-bis 2 hidroxietil amonio (30B). Los valores de pH del IEP obtenidos por PD fueron: 4,0; 5,0; 6,0 y 11,0 para Cast, Cloi, Cast-MB y Cloi-30B, respectivamente. Mientras los obtenidos por PZ fueron: 3,4 y 7,9 para Cast-MB y Cloi-30B, respectivamente. Las diferencias obtenidas entre el IEP, determinado por PZ, de las muestras Cast-MB y Cloi-30B y el obtenido por PD de las muestras Cast y Cloi y Mt homoionicas1 evidencian los distintos sitios generadores de cargas eléctricas que tiene en cuenta cada método. La diferencia de valores de IEP determinados por PD, para las muestras con y sin bloqueo de intercapa, muestra la consistencia de estos valores como IEP de las MMT. borde. La influencia de la superficie basal (800m2/g) respecto a la de bordes (32 m2/g) en las Mt, rige su carga eléctrica superficial determinada por potencial Zeta (PZ), obteniéndose curvas planas negativas en todo el rango de pH. Es por ello que la determinación del IEP de las Mt, hasta la fecha solo ha podido obtenerse a través de medidas por potencial de difusión1 (PD). Mientras que en las N-Mt, en función de la cantidad de AC se neutralizan y/o generan cargas positivas superficiales, medibles por PZ y variables con el pH. Recientemente, mediante bloqueo por cationes orgánicos (azul de metileno, MB) de las cargas de intercapa, se determinó por PZ el IEPborde entre pH 4 y 5,32 el cual coincide con el calculado3 a partir de la composición del mismo (IEPborde= 3,6). En este trabajo se plantea como objetivo la determinación y comparación del IEP de Mt y N-Mt, por PD y medidas de PZ, utilizando dos Mt (Cast y Cloi) y dos nano-Mt (Cast-MB y Cloi-30B) intercambiadas con MB y metil-alquil (C14-18)-bis 2 hidroxietil amonio (30B). Los valores de pH del IEP obtenidos por PD fueron: 4,0; 5,0; 6,0 y 11,0 para Cast, Cloi, Cast-MB y Cloi-30B, respectivamente. Mientras los obtenidos por PZ fueron: 3,4 y 7,9 para Cast-MB y Cloi-30B, respectivamente. Las diferencias obtenidas entre el IEP, determinado por PZ, de las muestras Cast-MB y Cloi-30B y el obtenido por PD de las muestras Cast y Cloi y Mt homoionicas1 evidencian los distintos sitios generadores de cargas eléctricas que tiene en cuenta cada método. La diferencia de valores de IEP determinados por PD, para las muestras con y sin bloqueo de intercapa, muestra la consistencia de estos valores como IEP de las MMT. 14-18)-bis 2 hidroxietil amonio (30B). Los valores de pH del IEP obtenidos por PD fueron: 4,0; 5,0; 6,0 y 11,0 para Cast, Cloi, Cast-MB y Cloi-30B, respectivamente. Mientras los obtenidos por PZ fueron: 3,4 y 7,9 para Cast-MB y Cloi-30B, respectivamente. Las diferencias obtenidas entre el IEP, determinado por PZ, de las muestras Cast-MB y Cloi-30B y el obtenido por PD de las muestras Cast y Cloi y Mt homoionicas1 evidencian los distintos sitios generadores de cargas eléctricas que tiene en cuenta cada método. La diferencia de valores de IEP determinados por PD, para las muestras con y sin bloqueo de intercapa, muestra la consistencia de estos valores como IEP de las MMT.