Interacciones ácido-base de sustancias húmicas: extracción de parámetros de equilibrio desde curvas de titulación

ANDRADE, E M; MOLINA, F V

El Calafate, Santa Cruz

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Las propiedades ácido-base (AB) de la materia orgánica natural, y en particular de las sustancias húmicas (SH), es un problema que al presente no está completamente dilucidado. Es generalmente aceptado que las propiedades AB de las SH pueden explicarse por dos tipos de grupos o sitios: carboxílicos y fenólicos, con sus respectivas KH (constantes de asociación de H+) que usualmente se modelan como una distribución continua o espectro de afinidad. Además, debe considerarse la contribución electrostática. Para la extracción de los parámetros intrínsecos de la distribución a menudo se aplican modelos electrostáticos simplificados como en el caso NICA-Donnan(1). Recientemente se introdujo una metodología que parte de distribuciones condicionales obtenidas derivando las curvas de titulación AB, resuelve numéricamente la ecuación de Poisson-Boltzmann (PB), y ajusta los parámetros de Sips intrínsecos(2,3). En este trabajo se propone aplicar la resolución numérica de la ecuación de PB pero combinando con la extracción de la distribución intrínseca a través de la resolución por regularización (software CONTIN) de la ecuación integral que define la cantidad de protones ligados. Para la isoterma local se supone, como es usual, una expresión tipo Langmuir, incluyendo un factor de Boltzmann electrostático. Se supone además simetría esférica de la partícula y una distribución continua de la carga negativa de la SH, rA, en la ecuación de PB.Resultados: Se analizaron curvas simuladas para chequear el método, y luego curvas experimentales de QA = -(QH, max - QH) vs pH. Se encontró que se puede obtener una distribución numérica (espectro de afinidad) intrínseca de la cual, por ajuste, se obtienen los parámetros de una distribución bimodal de Sips. Los resultados son comparables a los obtenidos por Pinheiro et al.(2).Conclusiones: La metodología propuesta permite extraer rigurosamente los parámetros que describen el espectro de afinidad en la interacción de SH con H+.