Caracterización de Metales soportados sobre Montmorillonita

J. LAMARRA, M. FERNÁNDEZ, J. PASCUAL COSP Y R.M. TORRES SÁNCHEZ

Cancún

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

Sociedad Iberoamericana de Física y Química Ambiental

El contenido en microorganismos en cuerpos de agua resulta un problema importante cuando lo que se busca es mantener la calidad y pureza de los mismos. Entre los tratamientos para evitar la proliferación de distintos organismos, tales como bacterias, virus, hongos, algas, etc., en el agua, se destaca la aplicación de distintos materiales por su fácil maniobrabilidad y bajo costo. En particular los materiales inorgánicos bactericidas tienen ventajas sobre los orgánicos utilizados tradicionalmente, por su estabilidad química, resistencia térmica, seguridad de uso, largo período de acción, etc. Desde antiguo se conocen las propiedades bactericidas de algunos metales y su aplicación en la purificación del agua. Particularmente, el uso de Ag y Cu, permite sumar a la actividad germicida del primero, la de alguicida y floculante que brinda el Cu. Ambos son inocuos en las concentraciones de aplicación, por lo que su inmovilización en arcillas permitiría generar tecnologías con condiciones favorables ambientales y económicas. El objetivo de este trabajo es caracterizar una montmorillonita y sus productos de intercambio con Ag, Cu y en diferentes concentraciones de Ag y Cu, los cuales se plantean en una primera instancia para aplicaciones en remoción de microorganismos de piletas de natación. Se utilizó una bentonita (Prov. Río Negro, Cast), que contiene 84% montmorillonita, con cuarzo y feldespato (4 y 12%, respectivamente) como impurezas. Las muestras intercambiadas (CastAg) y (CastCu) se obtuvieron suspendiendo fracciones de bentonita, con AgNO3 0,1M y CuSO4 0,1M, respectivamente y luego se lavo con agua 5 veces. Las muestras mixtas, se obtuvieron a partir de CastAg la cual se suspendió en soluciones de CuSO4 10-3 M (CastAgCu3) y 10-2 M (CastAgCu2). Se realizó el análisis de contenido de Cu y Ag de las muestras por absorción atómica. Todas las muestras se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), determinación de superficie específica (Sw), Espectroscopia de infrarrojo (IR) y medidas de potencial zeta. Los análisis químicos evidenciaron una retención de los metales coherente con las concentraciones utilizadas en los intercambios catiónicos. Los espectros de DRX se llevaron a cabo en muestras orientadas a humedad relativa 47 %. Las muestras, CastAg y CastCu evidenciaron la incorporación de los cationes en la intercapa de la montmorillonita, a través del aumento del pico de reflexion d(001) de 14,74 Ǻ y 14,33 Ǻ, respecto de la muestra inicial Cast (13,42 Ǻ). Las muestras CastAgCu3 y CastAgCu2 generaron valores de d(001) (14,68 y 14,40 Ǻ, respectivamente) intermedios respecto a las muestras CastAg y CastCu. Los valores de Sw para las muestras con Cu (236, 260 y 253 m2/g para CastCu, CastAgCu3 y CastAgCu2 respectivamente) y con Ag (677 m2/g CastAg) mostraron una disminución y un aumento respecto a la muestra Cast (573 m2/g) reflejando la formación de complejo superficial de esfera interna con el Cu, mientras que la Ag formó complejo de esfera externa, donde la molécula de agua actúa de puente con la superficie y la Ag. Los espectro de IR mostraron cambios en las bandas de adsorción relacionadas con la región de flexión de O-H (1600-1700 cm-1) y de estiramiento (3100-3700 cm-1) de todas las muestras con metales respecto a las obtenidas en la muestra Cast. Las curvas de potencial zeta, en todo el rango de pH estudiado (pH= 3- 7), mostraron valores mas negativos, para las muestras intercambiadas con los metales (Ag y Cu, potencial Zeta = -45 mV) que los obtenidos para Cast (-30 mV), mientras que las muestras con ambos metales (CastAgCu3 y CastAgCu2) dieron valores intermedios entre las primeras y la muestra Cast, evidenciando la incorporación de ambos cationes involucrados.