Preparación y caracterización de organobentonita modificada con ioneno alifático

Preparation and Characterization of Aliphatic Ionene-Modified Organobentonite

Se llevó a cabo la preparación de complejos bentonita-ioneno basados en la adsorción de 2y-ionenos, donde y = 4, 6, 10 ó 12 y un ioneno del tipo epicloridrina-dimetilamina EPI-DMA, con el fin de observar el comportamiento del tamaño del espaciador del ioneno en la expansión del espacio basal (espaciamiento d, d001) de una bentonita comercial brasileña. Los complejos fueron caracterizados por espectrometría de adsorción en la región infrarroja, termogravimetría, fluorescencia y difracción de Rayos X. Los ionenos se sintetizaron y caracterizaron por infrarrojos y resonancia magnética nuclear, siendo esta última técnica útil para determinar los valores del peso molecular numérico medio. A partir de los complejos arcilla-ionenos se pudo observar que los policuaternarios de amonio se adsorben en las superficies interna y externa de la arcilla, por encima de la capacidad de intercambio iónico, CEC = 91 meq/100 g de arcilla (calculada a partir de los datos de fluorescencia de Rayos X). La expansión basal de la arcilla con los diversos policationes reveló que el tamaño del espaciador es el factor más importante, independientemente de los valores de peso molecular del ioneno. Entre los complejos bentonita-ioneno, principalmente entre los complejos Bt-2,10 y Bt-2,12-ioneno cuya masa molar difiere en más de 30.000 g/mol, se observó que el tamaño del espaciador no depende de los pesos moleculares del ioneno.

INTRODUCCIÓN

La bentonita es un argilomineral compuesto principalmente de montmorillonita, que es un aluminosilicato del tipo aluminosilicato 2:1, es decir, su estructura cristalina tiene una capa de alúmina entre dos capas octaédricas de sílice (Figura 1). La bentonita tiene la capacidad de intercambiar estos cationes con otros presentes en soluciones acuosas de sales orgánicas o inorgánicas. Cuando se utilizan soluciones de cationes orgánicos, como el amonio cuaternario, la bentonita modificada se denomina organobentonita o bentonita organofílica.

Las arcillas modificadas con sales monocuaternarias de amonio de distintas longitudes de cadena han sido estudiadas debido a su capacidad para eliminar diversos tipos de contaminantes orgánicos, como los organoclorados, aceites y grasas, dodecilbencenosulfonato sódico, gasolina, benceno, 2-naftol y naftaleno. Los pequeños cationes orgánicos (tetrametilamonio) generan superficies apolares relativamente rígidas, responsables de la eliminación de solutos no iónicos por adsorción. Los cationes orgánicos más grandes (hexadecil-trimetilamonio) adsorbidos en el medio generan un medio de partición orgánico mediante la aglomeración de sus cadenas alquílicas flexibles.