Síntesis y caracterización de montmorillonitas magnéticas: Sorción de cobalto

BARRAQUÉ F; MONTES M.L.; FERNANDEZ M.A; TAYLOR M.A.; MERCADER, R.C.; TORRES SANCHEZ R.M.

Congreso; 102ª Reunión de la Asociación de Física; 2017

La contaminacion por metales pesados es un importante problema ambiental. En particular, el cobalto puedeser liberado como desecho por varias industrias, como la nuclear y la metalurgica y debido a los efectos perjudicialessobre la salud que puede ocasionar es crucial el tratamiento de euentes que lo contengan como contaminante.La sorcion de metales por sistemas arcillosos, en particular la montmorillonita (Mt), es un proceso tecnologicoampliamente utilizado. Entre estos, los sistemas arcillosos magneticos presentan la ventaja de permitir la separacion del adsorbente del euente mediante la aplicacion de campos magneticos, evitando manipulacion directade los residuos. Este trabajo presenta la sntesis y caracterizacion de un sistema Mt-magnetita (Mt-FeMag) y tressistemas Mt-amina-magnetita (OMt50-Mag, OMt100-Mag y OMt150-Mag), obtenidos utilizando como materialde partida la Mt intercambiada con distintas proporciones de la amina, partiendo en todos los casos de una Mtde origen nacional. Se estudio la capacidad de sorcion de Co para los sistemas sintetizados. Para obtener las OMtse incorporo a la Mt bromuro de hexadeciltrimetilamonio (HDTMA) al 50Los materiales fueron caracterizadosmediante Difraccion de Rayos X (DRX), espectroscopa Mossbauer (EM), potencial Zeta y VSM. Las medidasde sorcion de Co se realizaron en condiciones batch (T = 25C, solido/lquido = 1 gL-1, pH = 6.5, tiempo decontacto 24 hs) a agitacion constante. Luego las faces solida y lquida fueron separadas por centrifugacion. ElCo remanente se cuantico mediante colorimetra UV-Vis (?= 620 nm) [2]. El material que mas Co removio fuela muestra Mt-FeMag (entre 80Los difractogramas mostraron diferentes espaciados interlaminares (reexion correspondienteal plano d001) siendo de 1.23 nm, 1.45 nm, 1.90 nm y 2.06 nm para las muestras Mt-FeMag,OMt50-Mag, OMt100-Mag y OMt150-Mag, respectivamente. Luego de la adsorcion de Co solo se vio modicadoen 0.16 nm el espaciamiento interlaminar de OMt50-Mag. La EM indico que en todos los materiales sintetizadosla fase dominante fue Magnetita (areas espectrales relativas del orden de 65 Las medidas de potencial Zetarevelaron un comportamiento de la carga electrica supercial independiente del pH, en el rango analizado, paralas muestras Mt-FeMag y OMt150-Mag, quienes conservaron una carga supercial negativa de -35 mV y de +30mV, respectivamente. La muestra OMt50-Mag presento carga dentro del rango de -3 a -30 mV y la muestraOMt100-Mag mostro una carga supercial con un punto isoelectrico en pH 6.5. Luego de la sorcion solo lasmuestras Mt-FeMag y OMt150-Mag mostraron un cambio considerable (16 mV) en la carga electrica supercial.Los materiales con mayor concentracion de HDTA presentaron mayor magnetizacion de saturacion, variando losvalores entre 8.39 0;03Am2kg􀀀1 y 15.15 0;03Am2kg􀀀1 para Mt-FeMag y OMt150-Mag, respectivamente.Luego de la adsorcion de Co, la magnetizacion de saturacion aumento para todos los adsorbentes, originada por lapresencia de Co. Los resultados preliminares indican que los materiales retienen Co en concentraciones apreciables,por lo que son apropiados para ser utilizados como materiales sorbentes. Se requieren de estudios adicionales paraencontrar las condiciones optimas de sorcion.Referencias[1] Bartonkova H, Mashlan M, Medrik I, Jancik D, Zboril R. XVIIIth Slovak Spectroscopic Conf. Spisska NovaVes. 2006[2] Sandell EB. Chemical analysis, Volumen III, Colorimetric determination of Trace of Metals. 1944