Síntesis y caracterización de Montmorillonitas magnéticas: sorción de Cobalto

R. C. MERCADER; M.L. MONTES; R.M. TORRES SÁNCHEZ; M. A. FERNÁNDEZ; M. A. TAYLOR; F. BARRAQUE

La Plata

Congreso; 102a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2017

La contaminación por metales pesados es un importante problema ambiental. En particular, el cobalto puede ser liberado como desecho por varias industrias, como la nuclear y la metalúrgica y debido a los efectos perjudiciales sobre la salud que puede ocasionar es crucial el tratamiento de efluentes que lo contengan como contaminante.La sorción de metales por sistemas arcillosos, en particular la montmorillonita (Mt), es un proceso tecnológico ampliamente utilizado. Entre estos, los sistemas arcillosos magnéticos presentan la ventaja de permitir la separación del adsorbente del efluente mediante la aplicación de campos magnéticos, evitando manipulación directa de los residuos. Este trabajo presenta la síntesis y caracterización de un sistema Mt-magnetita (Mt-FeMag) y tres sistemas Mt-amina-magnetita (OMt50-Mag, OMt100-Mag y OMt150-Mag), obtenidos utilizando como material de partida la Mt intercambiada con distintas proporciones de la amina, partiendo en todos los casos de una Mt de origen nacional. Se estudió la capacidad de sorción de Co para los sistemas sintetizados. Para obtener las OMt se incorporó a la Mt bromuro de hexadeciltrimetilamonio (HDTMA) al 50Los materiales fueron caracterizados mediante Difracción de Rayos X (DRX), espectroscopía Mössbauer (EM), potencial Zeta y VSM. Las medidas de sorción de Co se realizaron en condiciones batch (T = 25C, sólido/líquido = 1 gL-1, pH = 6.5, tiempo de contacto 24 hs) a agitación constante. Luego las faces sólida y líquida fueron separadas por centrifugación. El Co remanente se cuantificó mediante colorimetría UV-Vis (?= 620 nm) [2]. El material que más Co removió fue la muestra Mt-FeMag (entre 80Los difractogramas mostraron diferentes espaciados interlaminares (reflexión correspondiente al plano d001) siendo de 1.23 nm, 1.45 nm, 1.90 nm y 2.06 nm para las muestras Mt-FeMag, OMt50-Mag, OMt100-Mag y OMt150-Mag, respectivamente. Luego de la adsorción de Co solo se vio modificado en 0.16 nm el espaciamiento interlaminar de OMt50-Mag. La EM indicó que en todos los materiales sintetizados la fase dominante fue Magnetita (áreas espectrales relativas del orden de 65 Las medidas de potencial Zeta revelaron un comportamiento de la carga eléctrica superficial independiente del pH, en el rango analizado, para las muestras Mt-FeMag y OMt150-Mag, quienes conservaron una carga superficial negativa de -35 mV y de +30mV, respectivamente. La muestra OMt50-Mag presentó carga dentro del rango de -3 a -30 mV y la muestra OMt100-Mag mostró una carga superficial con un punto isoel ectrico en pH 6.5. Luego de la sorción solo las muestras Mt-FeMag y OMt150-Mag mostraron un cambio considerable (16 mV) en la carga eléctrica superficial.Los materiales con mayor concentración de HDTA presentaron mayor magnetización de saturación, variando los valores entre 8.39 0;03Am2kg-1 y 15.15 0;03Am2kg-1 para Mt-FeMag y OMt150-Mag, respectivamente.Luego de la adsorción de Co, la magnetización de saturación aumento para todos los adsorbentes, originada por la presencia de Co. Los resultados preliminares indican que los materiales retienen Co en concentraciones apreciables, por lo que son apropiados para ser utilizados como materiales sorbentes. Se requieren de estudios adicionales para encontrar las condiciones óptimas de sorción.Referencias[1] Bartonkova H, Mashlan M, Medrik I, Jancik D, Zboril R. XVIIIth Slovak Spectroscopic Conf. Spisska Nova Ves. 2006[2] Sandell EB. Chemical analysis, Volumen III, Colorimetric determination of Trace of Metals. 1944.