Interacción de sustancias húmicas con protones: procesos de expansión/encogimiento, e influencia en las interacciones con otros coloides naturales

ZAZA, MARÍA CECILIA; LIZARRAGA, LEONARDO; MOLINA, FERNANDO V.

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

AAIFQ

Las sustancias húmicas son componentes importantes de la materia orgánica natural,particularmente en suelos. Son especies macromoleculares de gran interés, y elconocimiento de sus propiedades e interacciones con otros componentes tiene granimportancia [1?3].En el presente trabajo se ha investigado los procesos de expansión y encogimientoque sufren ácidos húmicos (AH) como consecuencia de los cambios del estado decarga molecular producto de los equilibrios de asociación de protones y cationesmetálicos. Estos fenómenos se estudiaron experimentalmente por medio demicroscopía de fuerza atómica, trabajando tanto en seco como in situ en medioacuoso sobre superficies adecuadas como mica [4]. Se variaron el pH y laconcentración de especies catiónicas midiendo las dimensiones de las partículascompuestas por ácidos húmicos, se usó herramientas estadísticas de manera de darlerobustez a las dimensiones observadas. Los resultados se analizaron en términos delmodelo de red elástica polielectrolítica ("Elastic Polyelectrolyte Network", EPN) [5], queconsidera estos fenómenos, contrastando las predicciones de cambio de volumen delmodelo teórico con los resultados experimentales. Además, se estudiaron las fuerzasde interacción de las sustancias húmicas entre ellas y con otros coloides naturales.Los primeros resultados de este trabajo han demostrado que la microscopia de fuerzaatómica es una técnica muy eficaz para estudiar los cambios de volumen de laspartículas de AH. Se utilizó ácido húmico Leonardita, provisto por la InternationalHumic Substances Society, el cual está ampliamente caracterizado [6]. Se trabajódeterminando las dimensiones en dirección z de un alto número de partículas, demanera de obtener resultados estadísticamente significativos, en el rango de pH de 3a 9. Se observó que las partículas de ácido húmico se expanden a medida queaumenta el pH y que los cambios de volumen observados como función del pH sonconsistentes con el modelo EPN.[1] N. Senesi, E. Loffredo, in:, D.L. Sparks (Ed.), Soil Physical Chemistry, 2nd ed., CRC Press, BocaRaton, Fl, 1998, pp. 239?370.[2] J.A. Baldock, P.N. Nelson, in:, Handbook of Soil Science, 1st ed., M. L. Sumner, ed.; CRC, BocaRaton, Fl, 1999, pp. B75?B84.[3] F.V. Molina, Soil Colloids: Properties and Ion Binding, CRC Press, Boca Raton, Fl, 2013.[4]E. Balnois, K.J. Wilkinson, J.R. Lead, J. Buffle, Environ. Sci. Technol. 33 (1999) 3911.[5] S. Orsetti, E.M. Andrade, F.V. Molina, Langmuir 26 (2010) 3134.[6] Descripción y referencias en http://www.humicsubstances.org