MODELADO DE LA INTERACCIÓN DE SUSTANCIAS HÚMICAS CON PROTONES Y CATIONES METÁLICOS: ANÁLISIS DE LA INCLUSIÓN DE LA CONDENSACIÓN DE CONTRAIONES EN EL MODELO NICA-EPN

ANDRADE, E M; MOLINA, FV

La Plata (virtual)

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción: Las propiedades ácido-base y la interacción con cationes metálicos de lamateria orgánica natural, y en particular de las sustancias húmicas (SH), es unproblema de gran relevancia ambiental. Un aspecto importante es el modelado dedichas interacciones; se han propuesto distintos modelos, en particular en elgrupo se desarrolló el modelo NICA-EPN, que combina la isoterma NICA1 con el modelo de red elástica depolielectrolito EPN2 (elastic polyelectrolyte network). Estemodelo, en el caso de cationes como Ca2+ o Mg2+ (queforman complejos lábiles con carboxilatos) predice valores de constantesintrínsecas más altos de lo esperable. Recientemente se propuso3 que la condensación de contraiones4 (CC) es importante en la interacciónmetal-SH. Con el objeto de estimar esta contribución se incluyó en el modeloEPN la CC como un modo adicional de interacción, aplicando la teoría de Manning4 para un catión divalente en medio deelectrolito 1:1. Se utilizaron datos de bibliografía de enlace de Ca2+y Mg2 con ácidos húmicos. También se analizaron metales como Pb2+y Cu2+ para comparar.Resultados: Comparando los ajustes del modelo con y sin inclusión de CC a las curvasde titulación, se observa que en el caso de Cu2+ y Pb2+ nohay diferencias, así como en las curvas de titulación ácido-base, lo que esconsistente con interacción específica fuerte. Para los casos de Mg2+y Ca2+ (sobre todo este último) si bien la calidad del ajuste essimilar, los parámetros resultantes (especialmente las constantes de enlace)considerando CC son más consistentes con valores conocidos de formación decomplejos entre Ca2+ y ácidos carboxílicos comunes.Por otra parte, los parámetros del modelo EPN incluyendo CC muestran queel grado de hinchamiento de la SH es consistente con reportes bibliográficos,en torno al 80%.Conclusiones: Los resultados sugieren que la inclusión de condensación de contraiones enmodelos de interacción SH-metal lleva a una mejora en las predicciones delmodelo. Esto justifica una investigación más extensa para profundizar elmodelo.