Adsorción de un surfactante catiónico como molécula sonda de la reactividad superficial de montmorillonita en compositos de alginato

WAIMAN, CAROLINA V; SILVA DO NASCIMENTO, DANIELLE; ORDUZ, ANGIE E.; ETCHEVERRY, MARIANA; ZANINI, GRACIELA

El Calafate

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

Introducción: Los compositos formados por la arcilla montmorillonita (MMT) y el biopolímero alginato (A) son materiales que pueden obtenerse con diferente forma, siendo la esférica (perlas) una de las más comúnmente sintetizadas. Las perlas A-MMT son eficientes para adsorber contaminantes catiónicos en medio acuoso y esta propiedad sólo la otorga la presencia de arcilla. Con el objetivo de comprender mejor el proceso de adsorción en el interior de la perla se evaluó la reactividad superficial de MMT en perlas A-MMT y para ello se utilizó el surfactante catiónico cloruro de dodecilbencilmetilamonio (BAC-12) como molécula sonda.Resultados y Conclusiones Se sintetizaron perlas de A-MMT como el grupo lo viene realizando hace tiempo1. Caracterizaciones de los compositos por espectroscopía SEM-EDS permite determinar que la MMT se distribuye homogéneamente y la difracción de rayos X (DRX) indica que la arcilla conserva su cristalinidad. Se realizaron isotermas de adsorción de BAC-12 sobre MMT y en A-MMT a pH 6,0 y NaCl 0,01M. A cada uno de los sólidos correspondiente a cada punto de las isotermas de adsorción se los analizó por DRX. Se observó que en el caso de la arcilla en suspensión acuosa el BAC-12 se adsorbe ingresando al espaciado interlaminar (d001) y que para cada cantidad adsorbida de BAC-12 se obtiene un único valor de d001 el cual aumenta a medida que aumenta la cantidad adsorbida desde 12,3 Å hasta 17,8 Å. En el caso de los difractogramas obtenidos de las perlas A-MMT se observa que para algunas cantidades de BAC-12 adsorbidas se registran difractogramas con dos e incluso tres valores diferentes de d001 de la MMT en el composito. Esto indica que a medida que aumenta la cantidad de BAC-12 adsorbido, hay presentes diferentes poblaciones de MMT con diferentes configuraciones de BAC-12 adsorbido e incluso arcilla sin expandir. Finalmente, a elevadas cantidades adsorbidas se observa un solo pico en los difractogramas indicando que existe una única población de arcilla y que cada espacio interlaminar contiene BAC-12 intercalado con una misma conformación. Este valor final es similar al obtenido para la arcilla en suspensión con la misma cantidad de BAC-12 adsorbido (17,8 Å). Las diferentes poblaciones existentes podrían indicar que hay una difusión desde la superficie hacia el interior de la perla a medida que aumenta la concentración y que las arcillas que se encuentran en el “corazón de la perla” son accesibles únicamente a altas concentraciones. De esta manera, la DRX fue una poderosa herramienta para dilucidar la reactividad superficial de la arcilla encapsulada en A-MMT. Se observa que la reactividad superficial de la arcilla no es modificada al formar parte de un composito con alginato.Referencias1) Etcheverry M., Cappa V., Trelles J., Zanini G. J. Environ. Chem. Eng., 2017, 5, 5868-5875.