Caracterización fisicoquímica de Materiales Arcillosos de la región Norpatagónica Argentina

GRACIELA M. SILVA; ROSA TORRES SÁNCHEZ; SILVIA G. ACEBAL

Cancún

Congreso; VI Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental; 2011

Sociedad Iberoamericana de Física y Química Ambiental

CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE MATERIALES ARCILLOSOS DE LA REGIÓN NORPATAGÓNICA ARGENTINA Silva, Graciela M.(1) Torres Sánchez, Rosa(2) y Acebal, Silvia Graciela(3)(1) Torres Sánchez, Rosa(2) y Acebal, Silvia Graciela(3) (1) Universidad Nacional del Comahue ? FaCiAS- Neuquén,Argentina gsilva@uncoma.edu.ar (2) CONICET-CETMIC M. B. Gonnet,,Argentina rosa.torres@gmail.com (3) Universidad Nacional del Sur ? Dpto. Química- Bahía Blanca, Argentina. sacebal@criba.edu.ar (3) Universidad Nacional del Sur ? Dpto. Química- Bahía Blanca, Argentina. sacebal@criba.edu.ar(1) Universidad Nacional del Comahue ? FaCiAS- Neuquén,Argentina gsilva@uncoma.edu.ar (2) CONICET-CETMIC M. B. Gonnet,,Argentina rosa.torres@gmail.com (3) Universidad Nacional del Sur ? Dpto. Química- Bahía Blanca, Argentina. sacebal@criba.edu.ar (3) Universidad Nacional del Sur ? Dpto. Química- Bahía Blanca, Argentina. sacebal@criba.edu.ar En la última década se ha dedicado un importante esfuerzo a la investigación y desarrollo de compuestos cuyo sistema estructural corresponde a la nanoescala. Así, una nueva clase de materiales ha emergido en un intento por optimizar las propiedades mecánicas de los polímeros; los compuestos híbridos, en los cuales un filosilicato de tipo 2:1 conforma una dispersión nanométrica dentro de una matriz polimérica. Estos nuevos compuestos presentan propiedades fisicoquímicas mejoradas que les confieren variedad de aplicaciones en prácticamente todos los campos. En la Región Norpatagónica Argentina se han explotado por décadas mantos de bentonita para ser utilizados en la actividad hidrocarburífera. En este proceso se remueven grandes volúmenes de materiales arcillosos que, por no poseer hasta el momento valor comercial, es acopiado a los lados de la cantera conformando las escombreras e impactando severamente el entorno natural. A fin de encontrar una aplicación para estos residuos de la industria minera cuyo valor agregado justifique la inversión necesaria para restaurar estos sitios, se caracterizaron diversos materiales arcillosos y la bentonita regional. El análisis comprendió propiedades físicas, químicas y mecánicas, así como la caracterización mineralógica. Referente a los aspectos físicos y mecánicos se determinó: la capacidad de hinchamiento y la conductividad hidráulica; mientras que respecto a las propiedades químicas se determinó: sales solubles, capacidad de intercambio catiónico, cationes intercambiables, área superficial específica, carga superficial, punto de carga cero, punto isoeléctrico y composición elemental. El estudio mineralógico puso de manifiesto que los materiales arcillosos evaluados están conformados por mezclas de montmorillonita (MMT) e illita (IL) en proporciones variables (82 a 87% de MMT y 5 a 9 % de IL) por lo cual no ha sido posible proponer la fórmula elemental de éstos minerales, siendo necesario un análisis con microsonda. La formula de la esmectita que conforma la bentonita (97%) si fue determinada: (Ca0,078,Na0,162,K0,016,Mg0,023)((Si3,859,Al0,141)(Al1,424,Fe3+0,268,Mg0,283,Ti0,025)O10(OH)2). Uno de los rasgos más notables de los nanocompuestos arcilo-poliméricos es el amplio rango de procesos en los cuales pueden intervenir. Esto es debido no sólo a las características del polímero, sino también al tipo de arcilla involucrada y al mecanismo de interacción que los vincula. La información recabada durante la caracterización de los materiales arcillosos seleccionados, nos permite afirmar que todos ellos pueden aplicarse a la síntesis de compuestos híbridos arcilla-polímero de diversa naturaleza. Dos líneas de trabajo han resultado especialmente atractivas: la combinación de polímeros eléctricamente activos con dos de los materiales evaluados, para desarrollar sensores electroquímicos y por otra parte, potenciar la excelente capacidad barrera de estos nuevos materiales, en el desarrollo de metodologías y productos aplicables en la depuración de efluentes industriales o remediación de suelos y aguas contaminadas.0,078,Na0,162,K0,016,Mg0,023)((Si3,859,Al0,141)(Al1,424,Fe3+0,268,Mg0,283,Ti0,025)O10(OH)2). Uno de los rasgos más notables de los nanocompuestos arcilo-poliméricos es el amplio rango de procesos en los cuales pueden intervenir. Esto es debido no sólo a las características del polímero, sino también al tipo de arcilla involucrada y al mecanismo de interacción que los vincula. La información recabada durante la caracterización de los materiales arcillosos seleccionados, nos permite afirmar que todos ellos pueden aplicarse a la síntesis de compuestos híbridos arcilla-polímero de diversa naturaleza. Dos líneas de trabajo han resultado especialmente atractivas: la combinación de polímeros eléctricamente activos con dos de los materiales evaluados, para desarrollar sensores electroquímicos y por otra parte, potenciar la excelente capacidad barrera de estos nuevos materiales, en el desarrollo de metodologías y productos aplicables en la depuración de efluentes industriales o remediación de suelos y aguas contaminadas.