INVESTIGADORES
AVENA marcelo Javier
congresos y reuniones científicas
Título:
CINÉTICA DE AGREGACIÓN DE ÁCIDOS HÚMICOS EN SOLUCIÓN
Autor/es:
NANCI KLOSTER; MAXIMILIANO BRIGANTE; GRACIELA ZANINI; MARCELO AVENA
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; XVII Congreso Arg. de Fisicoquímica y Q. Inorg.; 2011
Institución organizadora:
AAIFQ
Resumen:
Introducción Los  ácidos  húmicos  (AH)  representan  una  fracción  muy  importante  de  la  materia orgánica refractaria de suelos, sedimentos y aguas naturales. Se considera que están formados  por  una  mezcla  compleja  de  diferentes  moléculas  que  contienen  grupos funcionales  con  gran  capacidad  para  unirse  a  iones  metálicos,  contaminantes orgánicos y superficies de minerales. A través de procesos de disolución y agregación estos AH pueden afectar marcadamente la movilidad de contaminantes y iones en el ambiente.  Los  procesos  de  disolución  y  agregación  de  AH  juegan  también  un  rol preponderante en la potabilización del agua. Se conoce que la agregación de AH se encuentra fuertemente  influenciada  por  el  pH  y  la  presencia  de  iones  metálicos.  Sin embargo, no existen datos concretos acerca de la cinética de estos procesos.  Los patrones de agregación, junto con el tipo y distribución de los agregados formados y la cinética de su formación pueden ser descriptos a partir de conceptos de geometría fractal. Puede ocurrir una agregación relativamente rápida, que da origen a agregados de  dimensión  fractal  baja;  y  otra  relativamente  lenta,  que  origina  agregados  de dimensión  fractal  más  alta.  En  el  primer  caso  la  etapa  limitante  de  la  velocidad corresponde a reacciones de interacción entre las diferentes moléculas de los AH. En el segundo caso, por el contrario, la velocidad es limitada por procesos difusionales. Objetivo El objetivo de este trabajo es estudiar la cinética de agregación de dos AH. Los datos obtenidos a una variedad de pH, fuerzas iónicas, temperaturas y concentraciones de Ca 2+   son  utilizados  para  comprender  el  mecanismo  que  gobierna  el  proceso  de agregación. Resultados y Conclusiones Los  resultados  obtenidos  revelan  que  la  velocidad  de  agregación  es  fuertemente dependiente del pH, aumentando en más de tres órdenes de magnitud al disminuir el pH de 3,50 a 1,60 en ausencia de calcio. De hecho, sólo 30 minutos fueron necesarios para agregar y precipitar el 75% del AH presente a pH 1,75, mientras que a pH 3,50 la agregación fue despreciable durante las primeras 24 horas de reacción. El aumento de la  velocidad  de  agregación  está  relacionado  con  la  protonación  de  los  grupos funcionales del AH resultando en un aumento en la formación de enlaces de hidrógeno y una disminución en las repulsiones electrostáticas entre las moléculas. La velocidad de agregación aumenta también marcadamente en presencia de iones Ca 2+ , que son capaces de unirse a los grupos funcionales del AH neutralizando cargas negativas y actuando como puentes entre moléculas de AH adyacentes.   Los  experimentos  muestran  también  que  el  sistema  es  un  fractal  superficial.  La  alta dimensión fractal (2,6-2,8) indica que la agregación de AH es controlada por procesos difusionales. Esta conclusión concuerda con la energía de activación del proceso  de aprox.  13  KJmol -1   (medida  con  experimentos  cinéticos  a  diferentes  temperaturas), magnitud que es también característica de procesos controlados por difusión. Agradecimientos UNS, INQUISUR, CONICET, INTA.