Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA
FACULTAD DE QUIMICA
Trabajo de
Los Procesos de Sorcion de Cationes Pequeños Sobre Arcillas
por
J . M. Fílippini
Ptofieóotei SupetvÍ5ote5
Q. 7". Matiia (jatcía. de ftétej
j7. Q. <fu*n /Su55Í
@¿tedtci de *Tíóico Química.
Montevideo, 7986)88.
UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA
- Facultad de Quia lea -
- TRABAJO DE DIPLOMA -
'LOS PROCESOS DE SORCION DE CATIONES
PEQUEÑOS SOBRE ARCILLAS*
por
J o b ® Ma. F l l i p p l n l
Profesores s u p e r v i s o r e s
Qea. Farn. Marisa García de P é r e z
Ing . Qco. Juan Bussi
Cátedra de F i s i c o q u í m i c a
Montev ideo , 1 9 8 6 / 8 0
" " 0 0 0 1 ) " 6 T 2
3 OK Tr" X ILO
Agradeclalentos
Fie sumen
Abreviaturas utilizadas
Capítulo 1. INTRODUCCION. . . . . págs. 1-12
Capítulo 2. MATERIALES Y METODOS EXPERIMENTALES " 13-21
Capítulo 3» RESULTADOS OBTENIDOS " 22-39
Capítulo 4. DISCUSION DE LOS RESULTADOS , " ^0-59
Capítulo 5- CC1CLUSION " 61-64
labias y Figuras
B ibl lo grafía
An ex o
AGRADECIMIENTCS
En la Facultad de Química;
- A la cátedra de Análisis Instruaental, por haber concedido la utiliza-ción- del espectrofotómetro Perkin-Elmer y por su buena disposición para asesorar las operaciones de medida en todo rnomento.
- A las cátedras de Análisis Químico Cuantitativo» Química Inorgánica, Química Orgánica y Radioquímica, por facilitar materiales esenciales pa-ra llevar adelante la s diferentes etapas de este trabajo.
- A la Ca'tedra de Bioquímica» por permitir el uso de las insta lac iones de su laboratorio y en particular de la centrífuga SORVALL SS-4.
- Á la cátedra de Electro quia; lea, por el préstamo de un termóstato.
- A la cátedra de Fisicoquímica, y en especial a los profesores, Qca. Para. M. García de Perez e Ing. Qco. J. Bussi, por la supervisacion de este estudio.
- Al Inc. Qco. W. Diano por su colaboración en distintos aspectos y por permitir el eipleo de la balanza termogravimétrica ubicada en e I Labora-torio de Fisicoquímica de Superficies.
En el CIT-ANCAP:
- Al Ing. Qco. R. Mart res por la identificación x Ineru log lea de los com-ponentes de cuatro muestras de arcillas» por d ifra cto.uetr ía de rayos X. Así como también a todas las personas que colaboraron en dicha tarea.
En la Facultad de Ingeniería;
- Al Instituto de Química por proporcionar varias muestras de arcillas
que fueron empleadas en el transcurso de este estudio.
- A mi padre» Ing. Q,co. E. Filippini, por facilitarme algunos reactivos
y por su asesora aliento en la realización de algunas de las técnicas ana-
líticas ensayada s.
En la DINA'•"IGE ;
- Al Ing. Qco. M. Garau, por haber permitido que realizara algunas ta-
reas vinculaaas con este estudio, en 1a. citada Institución.
- A la 3ra. H. Baraldi por su colaboración en los procedimientos de sepa
ración granulo métrica efectuados.
- A la Bach. Vet- E. Reina y al Ing. Qco. G. C irilli, por el análisis
químico de varias muestras de suelos y arcillas.
- Al Centro de Relaciones Publicas (Sr. R. Araújo), por la reproducción
de este informe.
- Al Sr. A. Huelrco por la elaborac ión de las ta pa s de este informe.
En el exterior de nuestro país:
- A los científicos A. Alvarez- (España), Z. Borovec (Checoslovaquia), J.
Davis (USA), J. Dillard (USA), D. Languulr (USA), J. Lyklema (Holanda),
S. N ir (Israel), W. Pickering (Australia) y R. Townsend (Inglaterra),
por suministrarme ¡raterial bibliográfico sobre el tema.
RESUMEN
Las arcillas se pueden describir en forma esquemática, como Intercambla-
dores iónicos naturales, que desempeñan un rol preponderante en la acti-
vidad fisicoquímica de los suelos, en especial coso consecuencia de sus
propiedades sorbentes.
En la primera parte de este estudio se caracterizaron tres are illa s de
diferentes propiedades, una cao U n í tica, una montaaorlllonf tica y la frac,
clon fina de un suelo, a partir de ensayos fís icos, químicos y mineraló-
gicos. La segunda etapa consistió en investigar los fenómenos de sore ion
para est iose-c pequeños, C u (11) y Zn(II), sobre dichas sustancias natura-
les saturadas con iones Na(I), K(I) y Ca(II) . En general para concentra-
clones bajas de ión sorbato (a nivel de ppm). Para ello se realizaron u-
na serie de isotermas a 25°C, en un medio regulado a pH 5» mediante ace
tato de Na 0. 326M y la cantidad adecuada de ácido acético. Además se ana
1 izó la variabilidad del proceso en función de las concentrac iones hidro
gen iónica y electrolít ica (acetato de Na).
En las condlc iones de trabajo, la existencia de sitios activos de distin
tas características controlaría el proceso para las arcillas de suelos y
bajas concentrac iones de ión sorbato. En cambio para los minerales arci-
llosos las interacciones electrostáticas entre los iones disueltos y el
sorberte, cobrarían mayor participación.
Finalmente se proc uro eva 1 ua r la incidencia de la so re ión de cat iones
por are illas en los eventos que se producen a nivel de suelos y sedimen-
tos, en la parte superficia1 de la corteza terrestre.
ABREVIATURAS UTILIZADAS
A A Absorc ion atómica
AcO o OAc CH,COO~ o .
a Angstros(s)
C 12 Capacidad de Intercambio catión Ico
DP Diferencia de pesadas
DR " relativa
Dpto. Departamento
EA Emisión atónica.
EE? Espectrometría de emisión plasma
EM Error medio
EMR Error aedio relativo
ET Este trabajo
Rae. Facultad
FFA Fracción fina A
FFB " " B II 'I i'. w
Fig(s). Figura(s)
g Sramo(s)
h Hora(s)
Kg Kilogramo(s )
L Litro (a)
LD Límite de detección
M Molarlaad o sol cuando acompaña a otras unida-
des» como en M./L : moles/litro.
M. Mina
mee Millequivalente(s)
rag Mil Igramo ( s )
al Milllitro(s)
IBM Mil I.T301 ( es )
MO materia orgánica
MOFO " " faclímente oxidable
aont. Montmorillonita
N Normalidad o en algunos casos un número natural
c ualqulera.
O Grados centígrados pág ( s ). Pag Ira ( s) ppa Puro para análisis PP® Partes por millón (g/tonelada o ag/L). R Coeficiente de regresión R1» R2S etc . Referencia 1, Referencia 2, etc . SM X 3orc ión med la para el catión X Q QC
Coef ic iente de Student para un intervalo de confianza del 95% y N-2 grados de libertad,
ug Microgramo(s) um Micrometro(s) V= Varlanza residual
Nota- J Se pueden haber omitido involuntariamente algunas abrevia t uras de esta 1 ista. De cualquier forma su significado tiene que estar especificado en alguna parte del texto.
CAPITULO 1 : INTRODUCCION
1.1. Aspectos generales pág. 1
1.2» Las arcillas......... pág. 4 1.2.1. Terminología.. " 4 1.2.2. Mineralogía de arcillas " 5 1.2.2.1. Los silicatos " 5 1.2.2.2. Los minerales areIllosos " 6 1.2.3. Utilidades y aplicaciones " 7
1.3 • Los procesos de sorclón pág. 8 1.3.1. Absorción " 8 1.3.2. Adsorción 11 9 1.3.3. Precipitación superficial " 9
1.4. Antecedentes a nivel nacional pág. 10
1.5' Objetivos de este trabajo pág. 11
I.I. ASPECTOS GENERALES
La creciente urbanización, Industrialización y tecnlficación de las últi-
mas décadas, ha modificado los c icios geoquímicos de algunos elementos en
la corteza terrestre (ver Fig. 1). Esto ha conducido a un aumento en los
tenores de algunos oligoelementcs biotóxicos (Pb, Hg ...} y a la disminu-
c ion de otros esenc iales para la vIda. Ademas del C, H y 0 existentes en
el a ire y el agua, se agregan comunmente a los suelos? N, P, K, Ca, Mg, S
y 3 para el desarrollo vegetal. Pequeñas cantidades de otros elementos,
como Fe, Clf I, Cu» Mr., Zn» Co, Mo, Se, Cr» Ni, Si, Sn, F, V y As, son in
dispensables para los animales, y en su mayoría para las plantas. Un oli-
goelemento se vincularía a una o más metaloenztmas o a diversos constitu-
yentes de los tejidos biológicos.
Jackson y Lim (1981), Indicar- que la diversificados de las fuentes de a-
I imantación y la suplesentación (ver Fig. 2), serían los métodos disponi-
bles para contrarestar las deficiencias y desbalancea nutricionales de un
sistema s ue: o s-v egetal es-an imales-hombre particular. Los mismos autores,
citan diversos estudios que correlacionan las deficiencias de ciertos ele
sentos traza er: la dieta de algunas poblaciones, con una mayor frecuencia
de determinadas enfermedades. E incluso una. variación de la longevidad hu
mana con la ubicación geográfica, que se relacionaría con las caracterís-
ticas de los suelos en cada región.
Las arcillas desempeñan un rol preponderarte er. ios eventos mencionados?
dado que constituyen la fracción activa de los suelos y sedimentos, como
consecuencia de que son capaces de interacc ionar con compuestos orgánicos
e inorgánicos, y especies aniónicas o cat iónicas.
Barrer (198^), menciona que utilizando cationes met11 o etil-amonio, mono
di, tri o tetra sustituidos, se puede conferir propiedades d" tamiz mole-
cular a ciertas arcillas. En este sentido, también es posible convertir a
dichas sustancias en catalizadores de reacciones orgánicas. Esto se vi neu
la con algunas transformaciones químicas o biológicas que ocurren en la
hidrosfera y a nivel de suelos, en las cuales las arcillas desempeñarían
2
dicha función.
Existe una teoría que especula con la posibilidad de que la adsorción en
la interfase sólido-líquido habría tenido participación en el desarrollo
de los organismos vivos, a partir de reactivos atmosféricos como ácido
sulfhídrico, amoníaco, metano y vapores de agua. Las moléculas simples,
como los aminoácidos, podrían haberse formado en los mares por reaccio-
nes fotoquímicas. Sin embargo, en dichas condiciones, el medio hubiera
sido demasiado diluido como para promover la síntesis de los biopolíme-
ros que caracterizan a los seres vivos. Berna! (1951)> sugirió que la ad
sardón de los compuestos orgánicos requeridos, sobre minerales arcillo-
sos» sería la responsable del aumento de su concentración en la InterBa-
se ac uo-solida, proporcionando además un sustrato adecuado para que la
mencionada polimerización se llevara a cabo (ver también Laszlo, 198?) •
En la interfase arcilla-solución acuosa se producen reacciones que son
de interés en estudios metalogénicos o en prospección geoquímica. Se han
encontrado numerosos yacimientos de Cu, Pb, Zn, Ag, etc., en base a pro-
gramas de exploración que se apoyan en el análisis multielemento de mue_s
tras de suelos y sedimentos fluviales (Rose y col., 1979)- El conocimien
to de los fenómenos de sorclón de los cationes metálicos sobre dichos ma
teriales, puede constituirse en estos casos, en una herramienta importan
te en la Interpretación de los datos disponiblesc
Como el título 1 o indica, este estudio trata sobre los 'procesos de sor-
clon de cationes pequeños sobre arcillas'. Se utiliza el término proce-
sos j' pues como se expone más adelante, la sorclón abarca varios fenóme-
nos. Además en el caso de retención de Iones, en generaI implica la de-
sorción simultanea de una o más espec les con carga análoga.
El trabajo experimental se enfocó fundamentalmente, hacia la sorclón de
los iones Cu(ll) y Zn( II) , los cuales dadas las condiciones Impuestas al
sistema, formarían c^aolejcs hexaacuo y monoacetatopentaacuo, ver Steger
(1973)- De lo cual surge que se incluya el adjetivo "pequeños" en el tí-
tulo. Por su parte, como los iones H(I) , Na(I), K(1) y Ca(11) también
participan en el proceso, se empleó el término "cat Iones',' en lugar de u-
na expresión que únicamente se refiriese a las especies positivas de los
metales trazas c itacos.
Debido a la extensión de los fundamentos teóricos Involucrados en este es
tuaio, resulta imposible efectuar un desarrollo completo de los mismos.
Por lo tanto se entrega un enfoque global ai respecto, en base al esquema
de la Fig. 3» indicando la bibliografía de carácter general consultada.
Las líneas llenas imp! ican vinculación entre las temáticas extremas. Para
la termodinámicas la cadena se corta. ya que el tratamiento efectuado no
se c irigió en ese sentido. Kiselev (1971), señala que cuando se investiga
la adsorción sobre sorbentes con c ierto grado de amorfosidad, existe un a
partamlento con la química de superficies tradicional, para la cual funda
mentalmente se vinculan el área especifica y la porosidad, eon las propie
dades adsorbentes. Ya que se analiza la variación de estas últimas con la
estructura qn'íglea de la superficie de dichos sólidos. 'Como la termodiná-
mica concierne con la medida de ciertas magnitudes físicas, que describen
el sistema macroscópico en estudio, no es posible deducir a partir de di-
chos datos, la naturaleza de los mecanismos microscópicos que explican el
comportamiento observado (Townsend, 1984 ) .
Cabe aclarar que el esquema de la Fig. 3, responde s. una estructura rígi-
da, que no debiera ser tal. Es dec ir resulta complicado determinar las
fronteras entre una ciencia y otra, o sI un tema pertenece a tal o cual
rama teórica. Un claro ejemplo de ello, lo constituyen la química de sue
los, la geología, la geoquímica y la mineralogía, que se encuentran en es
trecha vinculación. Evidentemente, las diferencias entre una y otra temá-
tica, responden a los enfoques efectuados por cada una de ellas. La Fig.
4 exhibe un esquema similar para la parte analítica del trabajo realizado.
A continuación, se procuran precisar algunos conceptos que serán maneja-
dos constatemente en el desarrollo posterior.
1.2. LAS ARCILLAS
1.2.1. Terminología
El término "arc illa" se define ce diferentes maneras según la rama cien-
tífica o tecnológica que se cons idere. En edafología y sed imantología 1-
dentifica a un material heterogéneo, compuesto de minerales de distinta
naturaleza y otras sustancias (fragmentos de rocas, materia orgánica, ó-
x idos hidratados, etc.), cuyo tamaño de partícula es inferior a los 2um.
Petrográficamente describe a una gran cantidad de rocas sed imentarias,
de granulometría fina y mineralógicamente poco definidas. Los fabrican-
tes de cerámicas consideran a las arcillas como materiales naturales de
textura fina, que adquieren plasticidad al mezclarse con una cantidad 11.
mitada de agua. Desde un punto de vista, químico, se designa a una. serle
de minerales que se Identifican con el caolín, la montmorillonita, la I-
lita, etc. y poseen composición variable, incluyendo Si, Al, Fe, metales
alcalinos y al cal inoterreos. Para el geólogo, se trata de un producto de
la meteorización.
En este estudio, el término "arcilla" se utilizará para describir un pro
dueto natural, originado a partir de la meteorizac ión de las rocas y por
lo tanto componente de los suelos, cuyas partículas son de granulometría
f ina (en general del orden de los 2ua o menos). Está constituido por com
puestos de origen orgánico e Inorgánico, y desempeñan un papel preponde-
rante en la actividad fisicoquímica del suelo. Dicho término no implica
una sustancia única.
Para marcar la diferencia con el término en el sentido químico, que se
refiere a una especie aislada, y no a una mezcla heterocompuesta, se uti
1 izará la expresión "mineral arcilloso o de arcilla", cuyo significado
se amplia en el desarrollo posterior.
5
1.2.2. Mineralogía de arcillas
Se trata de la ciencia que estudia la formación, transformación y propie-dades de los minerales arcillosos, comprendiendo además su identificación según criterios físicos, químicos» estructurales y genéticos.
Los minerales arcillosos integran un grupo más general de sustancias cris tal Inas, como lo son los silicatos, sobre los que se tratará a continua-c ion.
1.2.2.1. Los silicatos
Los silicatos son componentes primordiaies de la mayoría de las rocas de la corteza, terrestre. La unidad fundamental que' genera sus estructuras, se puede representar por un tetraedro con un átomo de Si central, rodea-do por 4 oxígenos ubicados en los vértices. En la Fig. 5 se exhiben los distintos rearreglos que adquieren los tetraedros, para dar lugar a es-tructuras s imples (nesos 11 lea tos y soros llicatos), cíclicas ( c iclosil ica-tosj, lineales (inosilicatos}, laminares (filosilicatos) o tridlmensiona les (tecto silicatos).
Para, este trabajo, el subgrupo de los filosilicatos merece especial aten clon. El reareglo que se muestra en la Fig. 5, es uns versión muy s impl_i fleada de la estructura de dichos minerales, y en realidad constituye lo que se denomina una "hoja tetraédrica". Estas, pueden compartir oxígenos con otras láminas de simetría y dimensiones muy similares, constituidas por unidades en las cuales un átomo central (por ejemplo Al o Kg) es ro-deado por seis oxígenos (o hldroxllos) en distribución octaédrica, gene-rando una "hoja octaédrica".
Dichas hojas dan lugar a diferentes combinaciones, por ejemplo 1:1, 2 ;1, etc., en las cuales el primer cardinal se refiere a las hojas tetraédrl-cas presentes y el segundo a las octaédricas. Dichas estructuras consti-tuyen las denominadas "capas", las cuales se apilan unidas por fuerzas tipo Van der Waals, dando lugar a los filos 11 icatos bilam i na res, trilami_
rares, etc. (ver la Figo 6).
1.2.2.2. Los minerales arcillosos
Existen filos 11 icatos primarios y secundarios. Los primeros se originan
"bajo las condiciones requeridas para la formación de las rocas Igneas o
metamórfleas, como por ejemplo las micas o el talco. Por su parte, los
segundos se generan por la meteorizac ión o transformación de minerales
primarios (o secundarios), en las cond iciones de alteración existentes
en la superficle terrestre. No siempre es posible establecer claramente
su origen. Los minerales are 11losos de suelos, son en gran parte espe-
c Ies secundarias. En la Flg. 7 se esbozan las estructuras de cuatro filo,
silicatos, incluyendo dos arcillosos que tienen vinculación con este es-
tudio (caolín y montmorilionita}. Por lo tanto, un mineral de arcilla es
un filos 11icato capaz de desintegrarse hasta un tamaño de grano típico
(del orden de los 2um), y soco consecuencia se concentra en la fracción
más fina del suelo» también denomine da fracción arcilla.
Existen diferentes cías if icaciones de los minerales arcillosos, general-
mente basadas en la distribución de las hojas tetraédr lea ¡¿ v octaédricas
(Eeso&in, 1965? Grim, 19¿3) «• Esto conduce a contradicciones y oiferen-
cias de notación entre los distintos autores. Como resultado de numero-
sas discusiones y deliberaciones entre especialistas de 32 países, la
AI PEA (Association International Pour 1 'Etude des Argües), elaboró un"
esquema de clasificación de los fi los11Icatos, que constituye el Intento
más positivo de homogene Izar clasificación y notación.
Dicho sistema (Tabla 1), es en realidad una c 1 a s i f ic ación de los filos'.-
1 icato s, dentro de los cuales se encuentran los minerales arcillosos, co.
mo ya se mencionó. Estos se dividen en grupos, cada uno de los cuales
contiene subgrupos dioctaédricos o trloctaédrlcos (estos términos se re-
fieren al número de cationes que ocupan los huecos octaédricos). Cada
5ubgrupo se divide a su vez en especies minerales- Estas subdivisiones
corresponden a estados sucesivos dt; refinamiento en los procesos de iden
tlficación, de modo que la definición precian de los grupos, subgrupos y
nomenclatura podrá evolucionar y cambiar en el tiempo. Al avanzar de Iz-
quierda a derecha en la Tabla 1, se va de lo general a lo particular. Co.
7
mo designación de los tipos de caps, se aceptan las relaciones 2:1, Iii
y 2;1;I. La división de los grupos se efectúa con "base en la carga de la
celda unitaria (designada como "x"}, indicando el rango de variación. De
acuerdo al número de cationes en la hoja octaédrica, se establecen las
subdivisiones de los grupos en especies.
1.2.3, Utilidades y aplicaciones
Gomo se puede deducir de la lectura del desarrollo precedente, las arci-
llas son empleadas en una gran diversidad de campos tecnológicos. En al-
gunos casos se aprovechan sus propiedades plásticas y/o refractarias» co
mo en la industria cerámica, para la fabricación de porcelana, lozas, la
drillos, etc. o en electrónica para produe ir aisladoresc Otras veces se
utilizan por su calidad de sorberles, por ejemplo en la Industria de los
aceites o vitivinícola (como clarificante).
La participación de las arcillas en tan variada gama de aspectos cientí-
ficos y tecnológicos, ha conducido en los últimos años» al surgimiento
de la "are i lio logia'', como la ciencia que agrupa el conjunto de procesos
y aplicaciones vinculados a estos materiales.
Barrer (1965), menciona que los minerales arcillosos expandibles demues-
tran buenas actividades catalíticas, aunque su poca estabilidad térmica
e hidrotlrmica sugiere que su útilIzac ión exitosa se limitaría a reaoció
r.es que ocurren a temperaturas bajas» como las que están vinculadas a al_
ganas de las operaciones realizadas en la industria petrocarbonera.
"En el ma tut ino "El DÍn", se publicó un artículo (Laurino, 1937), que se
refiere a la creación de un sistema de construcción de viviendas con mí-
nimo costo, por parte de un centro de investigación y desarrollo de la
cerámica ("The Arcilla Grouo"). Supuestamente, a partí5" de una nueva tec_
nología, producirían un tipo de cerámica, sin fuego con desechos agrarios
y residuos naturales. ~
Lo citado en los tres párrafos precedentes demuestra la plena v i gene la
de las arcillas en el mundo actual y da una 1 ragen de las perspectivas fu
turas que se insinúan.
l O . LOS PROCESOS DE SORG ION
En el Diccionario de la Lengua Española (Real Academia Española» 1970),
se desconoce el término "sore ion". SÍ en cambio se encuentra "sorber", co
mo sinónimo de absorber o tragar y "sorbicion", que sería la acción y e-
fecto de sorber. Esto es así, pues se trata de un término técnico que res
ponde a la traducción literal de la palabra inglesa "sorption", como bien
lo indica Etienne (1977í.
Dicha expresión se refiere al fenómeno en el cual un sólido o líquido a-
trapa especies moleculares o atómicas, alojándolas en su región interna o
en su superficie (interfase), y agrupa tres conceptos de fundamental im-
portancia en este estudio, que son a osoreión, adsorción y prec1pitaolón
superficial. Como antónimo se emplea la palabra "desorción". En lo que si.
gue se procurará explicar los conceptos que ene ierran cada uno de estos
términos.
1.3-1. Absorelón
Generalmente se llama absore ión a la penetrac ión de un f 1 uído en un líqui_
ao o sólido (absorción fisicoquímica) o a la captación de energía en for-
ma ce calor, 1 uz o rayos X, por cualquier materia (absore ión espectral).
Al'unos ejemplos l o s constituyen, la sepa rae ión de amoníaco del gas de bu
lia, cuando se obliga a la mezcla a. atravesar una solución sulfúrica; el
pasaje ae sustancias nutritivas a la sangre a través de la pared intesti-
nal u otro tejido, o la retención de ciertas longitudes de onda de la luz
solar por un cristal ordinario (Hawley, 1975? Rose y Rose, 1959).
Se debe remarcar que en la absorción, la especle captada se distribuye en
el total del cuerpo receptor.
1.3.2. Adsorc ion
Según Hawley (1975)» es la adherencia de átomos, iones o moléculas a la
superficie de otra sustanc ia, llamada adsorbente. Se debe agregar, que di.
cha superf ic le puede ser interna o externa, y se trata er: real idad de la
interfase de un sistema bifásico (en general gas o liquido-sólido). Si
las fuerzas actuantes son de carácter físico, se la denomina fislsorción.
En cambio, si las interacciones son de tipo químico, es decir existe
transferencia electrónica en el proceso, se habla de quimisorción.
Las reacciones de Intercambio iónico son un caso particular de adsorción,
que se vincula con la existencia de superficies Internas de carga constan
te, como sucede con los minerales arcillosos, en los cuales ios espacios
inter! usina re a desempeñan el papel de a ic popo ros. En general se reserva
el término adsorción para los procesos que ocurren en las superficies de
potencial constante, como las de ios óxidos hidratados de Fe y Mn (Davis
y Ha yes, 1936).
1.3-3. Precipitación superficial
Este proceso es dtscripto por varios investigadores, en los distintos ar
tículos sobre la sorclón de cationes metálicos en óxidos o aluminosllica
tos (Farran y Pickering, 1976a, b y e ; Dil lard et al., 1984, etc.).
Si en el sistema existe un anión (frecuentemente OH ) que forma un com"
puesto i n s o l u b l e con el ión metálico sorbato, entonces en determinadas
condiciones, las partículas sólidas del sort ente actúan como núcleos de
precipitación, depositándose el mencionado sólido (hldróx ido) sobre la
superficie activa. Este fenómeno posee cierta similitud con la condensa-
ción que tiene lugar al alcanzarse una presión determinada, en la adsor-
clon de moléculas gaseosas sobre una superficie metálica«
Obsérvese que no se trata de un fenómeno de coprecipitación» ya que las
partíc ulas sólidas se encuentran en el sistema antes de iniciarse el pro
ceso. Cuando se discuta la influencia del pH en la so re * ón, se volverá
sobre estos conceptos.
I.A. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAI
En Uruguay existen varios yacimientos de arcillas, distribuidos en dis-
tintos Departamentos (DINAM1GE, 1935) • Esto ha conducido a la realiza-
ción de numerosos estudios sobre las posibilidades de estos materiales
a nivel industrial.
García (19^9}, investigó el comportamiento de algunas arcillas naciona-
les, para su utilización en la fabricación de porcelanas. Arló y Ruiz
(1952), analizaron la influencia del envejecimiento sobre estos materia
les, para su empleo en la producción de ladrillos y demás. Este proceso
consiste en exponer a la arcilla a la acción de diferentes agentes cli-
máticos u otros pro c ed im i e nt o s (como almacenaje para evitar contacto
con la luz y el a ire), para mejorar ciertas propiedades, como unlf ormi-
dad, plasticidad, etc.
En la década del 50, se reportan varios artículos vinculados a la Indus-
tria cerámica, como por ejemplo Suarez (1964), Freiría y col. (1966) y
Freiría (1967). Además existen una serie de trabajos sobre la bentonita
de Bañado ce Medina» entre los que se incluyen estudios sobre la activa
c ión de dicho material (Barrocas y otros» 1963; Salen i, 1964), su empleo
como aglomerante de arenas de moldeo para fundición de metales (Meli3sa-
ri y Giribone, 1966) y sus características de escurrimlento en suspen-
sión (¥1rth y col., 1975)•
Por su parte Goñi (1953 ), presenta una publlcac ion sobre la mineralogía
de algunas are 11la s autóctonas. Mientras que Bossl (i960) hace lo propio
11
con la bentonita mencionada en el párrafo precedente» describiendo tam-
bién la geología del yacimiento.
En las ultimas décadas» el C IT-A NC A P ha efectuado un gran número de es tu
dios sobre la identificación de la campo sic ion mineralógica de are illas
y suelos, en base a análisis termodiferene laI y/o Difractometría de ra-
yos X; entre ios que se incluyen, Papaleo y col. (1984), Martres (1971,
1972a/b y 1986), Martres y Papaleo (1975)» Mart-res y col. (1978), Medina
y Martres (1987) y Pazos (1981).
Respecto a trabajos sobre fenómenos de sorclón de especies inorgánicas
en sólidos de igual naturaleza, solo se encontró una nota acerca de la
acaorc ión de sales de uranilo por el dióxido de T i hidratado, real izada
.por Servían y Goñi (1957).
1-5. OBJETIVOS DE ESTE TRABAJO
Como primer objetivo, se puede mencionar la cetera; inac ion c uant i tat iva
de los minerales contenidos en la fracción arcilla de una muestra de
suelos, en base a los métodos disponibles en nuestro país.
Por otro lado, lo que constituye la columna vertebral del trabajo, es el
estudio de los fenómenos de sorcló-aesorción de cationes sobre arcillas,
mediante ensayes de laboratorio y considerando en particular los Iones
ce los metales C u y Zn. Es decir, comparar el ?oú?partasIcato sorben t,o de
diversas fracciones finas de un suelo con el de dos minerales are illosos
de características conocidas (caolín y montmor1llonIta). y evaluar la ln
fluencia en el proceso üt-j is salinidad, el pH, lo? iones participantes
(Na, K, Ca, Ct. v Zr) y lt> presencia de ^tr-'f orgá; * ce y exíde s ¿rato,
Öls Ck Fv -'. n la friícc '.ói. f^nt dr una ,T:;r .ttra t-m.j c-t-.
Finalmente, se procuró predecir nasta donde es posible suponer que el coro
portan.!onto del fenómeno In vitro, es similar a los que tienen lugar en
12
Is naturaleza, y marcar las limitaciones y diferencias que existen en am bos casos. Referente a este aspecto, se procura dar preferencia a esti-mar el grado de participación que poseen los procesos de sorclón en el control de los contenidos, de elementos traza en suelos y sedimentos. De bldo a ello se trabajó con una muestra de suelos extraída de una antigua m i neral izac lón C u-Zn y se utilizaron soluciones de los cationes bivalen-tes de dichos metales, a nivel de mg/L.
CAPITULO 2 I MATERIALES Y METODOS EXPERIMENTALES
2.1.1. Información previa " 13 2.1.1.1. Caolín i ta " 13 2.1.1.2. Montmorillonita " 13 2.1.1.-3. Fracción are illa de la muestra de suelos de Mina Orien-
tal " 13 2.1.2. Determinación de la composición mineralógica.. " 14 2.1.2.1. Tratamiento previo.... " 14 2.1.2.2. Difractometría 2.1.2.3. Termogravimetría " 15 2.1.3. Otras determinaciones " 15 2 ® X. • 3 • 1. • 0 Si o ̂ ín ^ ̂ 2.1.3.2. Montmorillon ita '* 15 2.1.3.3. Muestra de suelo de M. Oriental " 15
2.2. Determ inac ion de las isotermas de sore ión-desore ión pág. 16 2.2.1. Reactivos y determinaciones analíticas.. " 16 2.2.1.1. Método espectrofotometrico " 17 2.2.1.2. Método compleJométrico " 17 2.2.2. Ensayos preliminares. . . " 18 2.2.2.1. Agua destilada " 18 2.2.2.2. Influencia de los recipientes " 18 2.2.2.3. Est imac ión del t lempo de saturac ión. . " 19 2.2.2.4. Precision de la med ida " 19 2.2.3 • Isotermas r ealiza da 3...................................... 19 2.2.3.1. Isotermas de sorc ión en fune ión de concentraciones bajas
de Cu y Zn 11 19 2.2.3.2. Isotermas de sorc ión en fune ión de concentrae iones mayo-
res de Cu(Il) " 20 2.2.3.3. Inf luenc ia del pH y la sal in idad en la sorc ión " 21 2.2.3.4. Isotermas de desorc ión " 21
13
2.1. SOLIDOS SORBENTES
En esta primera parte del capítulo, se describen las características gene
rales y los ensayos físicos y químicos efectuados en las arcillas emplea-
das como sólidos sorbentes. La segunda sección se reserva para detallar
las distintas etapas que tuvieron lugar en la determinación de las isoter
mas de sorc ión-desorc ión a 25°C.
2cl.l. Informaclón previa
2.1.1.1. Caolinita
Este material fué proporcionado por el Departamento de Cerámica del Ins ti
tuto de Ingeniería Química de la Fac ultad de Ingeniería. Se trata de la
fraeción arcilla (fina), es dec lr de tamaño de grano igual o menor a 2um,
de un cao lín de procedenc la estadounidense, que es ut il izado como patron
de referencia.
2.1.1.2. Montmorillonita
Una muestra de bentonita, extraída de un depósito ubicado en las proximi-
dades de la localidad de Bañado de Medina (Dpto. de Cerro Largo), también
fué cedida por la citada dependencia de la Fac. de Ingeniería. Dicha sus-
tancia de color rosado palIdo, fué molida a partlr de la roca madre, y
presenta una granulometría fIna y homogénea según apreclación visual. Bo-
ssl (1959/60), reporta un buen caudal de datos sobre este material, men-
cionando que contiene un 85% de montmorillonIta cálcica con algo de sódi-
ca .
2.1.1.3. Fracción are illa de la muestra de suelos de Mina Oriental
Se extrajo una muestra de suelos de los alrededores de una antigua explo-
tación de Zn-Cu, conoc ida como Mina Oriental, en el Dpto. de Maldonado
14
(Bo sä i, 1978). La misma se tamizó a 500um y se cuarteó. Una porción se
entregó al Laboratorio de Sedimentología de la DINAMIGE, donde se proce-
dió a su anal is is granulométrico y sepa rae ión de una cantidad adecuada
de la fracción arcilla, por decantación en medio acuoso considerando la
ley de Stokes. En lo que sigue de este trabajo, se empleará el símbolo
"FFA" para representar a dicha fracc ión (por "Fracc ión f ina A").
2.I.2.- Determinación de la composición mineralógica
2.1.2.1. Tratamiento previo
La FFA fué tratada con perhidrol a 80°C, para eliminar materia orgánica
y posteriormente con ditionito-citrato sódicos para extraer los óxidos
de Fe, según las técnicas expuestas por Jackson ' (1964). Posteriormente,
las tres are illas (caolín, montmorillon ita y FFA) fueron saturadas con
cationes K( I) y Mg( II), por suces Ivos lavados con soluc iones de KCl y
MgSO^ normales, enjuagando con mezclas acetona-agua o alcohol-agua según
el caso.
2.1.2.2. Dlfractometría de rayos X
Dichas are illas fueron enviadas al Centro de Invest igac iones Tecnológi-
cas de la ANCAP (Pando, Dpto. de Canelones), donde se determinó su compo
sic ión mineralógica cualitativa. Para ello se utilizó un equipo Philips
con las siguientes característ ieas :
Generador PW 1140/90
Goniómetro vertical PW 1050/70
Rendija automática PW 1386/55
Tubo de rayos X (ánodo de Cu) P¥ 2233/20
Detector proporcional PW 1965/60
Panel de control PW 1390/01
Registrador PM 8203/02
Por más detalles sobre este estudio ver informe de Martres (1986).
15
2,1.2*3. Termogravlmetría
Para el caolín y la FFA magnésicos, se determino el porcentaje de pérdida
de peso por calentamiento, con el equipo termogravimétrico adaptado por
el grupo de trabajo del Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies de la
Fac. de Química (Santo, 1986). El procedimiento se llevo a cabo incremen-
tando la temperatura a un promedio de 3°C por minuto, hasta alcanzar unos
700°C aproximadamente.
2.1.3. Otras determinaciones
2.1.3.1. Caolín
Fué estimada su capacidad de canje total, por saturacion con HCl 0.1 nor-
mal y posterior valoración del exceso de ácido con NaOH, utilizando azul
de bromotimol como indicador del punto final.
2.1.3.2. MontmorilionIta
Se determinaron su capacidad de canje total, de igual manera que para el
caolín y las pérdidas de peso por calentamiento a 110°C y 420°C. El sumi-
nistro de calor se efectuó durante el tiempo necesario como para obtener
2 pesadas concordantes en O.5ng•
2.1.3.3. Muestra de suelo de M. Oriental
Una porción de esta muestra fué secada al aire en ambiente calefaccionado
a unos 50°C y se tamizó a 125um, en el Taller de Preparación de Muestras
de la DINAMIGE. Esta fracción, junto con la fracción arcilla (FFA), fue-
ron analizadas por Espectrometría de Emisión Plasma, para Fe, P, Mn y 19
elementos traza (Ba, Cu, Cr, Ag, B, Zn, Sb, Pb, Sn, Ni, V, Be, Mo, As, ¥,
Co, Y, Cd y Nb) en el Laboratorio de Espectrometría de la DINAMIGE. La
puesta en soluc ión se efectuó por un ataque en 2 etapas:
(i) Calentamiento a lAO°C con HCIO^.
(ii) Adición de una mezcla 10/1 de HC1-HF y calor a 80°C.
En el misino Laboratorio, también se determino el contenido de Cu y Zn en
la FFA por Absore ion Atómica, empleando un Espectrofetometro Perkin-Elmer
5000. El ataque de la muestra de arcilla se efectuó por agregado de HC1-
HNOy concentrados» v/v y calor a 80°C.
Se midió la acidez de varias suspens iones de las fracc iones menores que 2
y I2pum, en las cuales se varió la relación muestra desecada-agua. Para £
lio se usó un peach{metro-termómetro Secoin S.A., con electrodo de vidrio
y apree iac ión a la centésima unidad de pH. Como patrón de medida se em-
pleó una solue ión saturada de tartrato ácido de K, cuyo pH es 3•57+0.02,
a 25°C.
El porcentaje de materia orgánica fácilmente ox idable fué determinado por
la técnica de calefacción espontánea, de Walkley y Black (Jackson, 1964).
Es dec ir ataque de la muestra con X^Cr^Q^ IN, en medio sulfúrico y retro-
valoración con una solución de FeSO^, empleando difenilamina como indica-
dor. Se traba jó con la fracciones menores que 2 y 125um„
También se verif icaron la capac idad de canje y el porcentaje de humedad
de la FFA. En el primer caso por la técnica descripta para el caolín, y
en el segundo por pérdida de peso ai calentar a 110°C.
2.2. DETERMINACION DE LAS ISOTERMAS DE SORCION-DESORCION
2.2.1. Reactivos y determinaciones analíticas
Aquí se detallan las características experimentales de los métodos útil i
zados para determinar las isotermas de sorclón-desorción, diferenciando-
se según la técnica analítica aplicada.
¿z
2.2.1.1. Método Eapectrofotometrlco
Se trabajó con un termóstato con termómetro de contacto que reguló la tem
peratura con una precisión de 0.2°C. La acidez se mantuvo en valores fi-
jos, por adic ión de una solución tampón de ác ido acético glac ial y aceta-
to de Na puro para análisis (ppa), que se preparó de idéntica forma siste
mat icamente para un valor fijo de pH, y se controló con el peachfmetro Se
co in antes c itado.
Las determinaciones analíticas se efectuaron por espeetrofotometría de
llama en el equipo Perkin-Elmer 380, serie X60, del cual dispone la cáte-
dra de Análisis Instrumental de la Fac. de Química. Los análisis se realj.
zaron por emisión atómica para K y Na y por absorción atómica para Ca, Cu
y Zn. Los parámetros operacionales se ajustaron según la descripción de
los manuales del aparato (ver Perkin-Elmer, 1986) y se presentan en la Ta
bla 2. Como sustancias patrón se emplearon cloruros de Na, K y Ca ppa, Zn
granular 99.9% y una muestra de Cu metálico con el mismo porcentaje de pu
reza (estimado por electrodeposición). Las soluciones patrón se prepara-
ron con la mayor similitud pos ible con las muestras a analizar. Por medio
de blancos se evaluó la existencla de contaminaciones o interferencias de
otra especie. Para la determinación de Ca, se empleó una solución de
LaNO^.6h20, en el rango de concentrac ión recomendado por Franson (1980),
que se verificó experlmentalmente.
Las separae iones are illa-solueión, luego del proceso de sorc ión o desor-
c ión, se efectuaron con una centrífuga super-rápida SORVALL SS-4, la cual
en general trabajó durante períodos de aproximadamente lh, a unas 9000 re
voluc iones por minuto.
2.2.1.2. Método Complejométrico
Este método se utilizó para determinar la concentrac ión de Cu a tenores
más elevados, entre 150 y 950 mg/L. Por lo tanto se optimizó una técnica
de titulación complejométrica con EDTA en medio amoniacal y murexida como
indicador del punto final (Merck, 2da edición) .
En este caso se dispuso de un termóstato cedido por la cátedra de Electro
18
quím ica, que regulo la "temperatura en un entorno de + 0-5 C. Por lo demás
los materiales y equipos usados fueron los mismos antes descriptos (Méto-
do Espectrofotométrico), salvo que se proporciono Cu(Il) por medio de una
so lue ion de Cu(N0^ )2 ppa .
2.2.2. Ensayos preliminares
Estos estudios previos se realizaron para evaluar la influencia de algu-
no s parámetros experimentales en la sorc ion de iones de oligoelementos en
coneentrac iones a nivel de trazas, sobre are illas. Las condic iones de tra
bajo fueron las siguientes:
Concentración inicial de Cu( II) 5-Omg/L
" " " NaOAc 0.03M/L
pH de la solue ion 5.0
Temperatura 2 5.0°C (o TA)
Las determinaciones analíticas se realizaron por absorción o emisión ató-
micas» generalmente para Cu y Na respectivamente.
2.2.2.1. Agua destilada
Se controló la existencia de posibles contaminaciones de Na, Cu o Zn, en
aguas destiladas de distinta procedencia y en agua redestilada, a efectos
de determinar cual era la más adecuada para ser utilizada en el transcur-
so del traba jo.
2.2.2.2. Influencla de loa reclplentes
Se procuró estimar la magn itud de la adsorción por las paredes de los re-
cipientes a utilizar, así como también el efecto de un almacenamiento pr£
longado. Para ello, se cargaron varios rec ipientes con soluciones idénti-
cas en las condic iones descriptas, permanec iendo en su interior durante
períodos que oscilaron entre 1 y 11 días, previo a su análisis.
Fueron empleados recipientes de dos tipos, que se denominaran como A y B,
ü
y presentan las siguientes características:
Rec ipientes A.- G ilíndricos, con capac idad aproximada de 50ml. Están fa-
bricados con plástico rígido de coloración casi transparente. La tapa es
de diferente material y se ajusta en forma hermética.
Rec ipientes B.- Frascos de plást ico de IQOml, de uso comerc ial (farma-
clas), coloración opaca y tapa de rosca.
2.2.2.3' Estimaclón del tiempo de saturación
Distintas muestras de caolín sódico se colocaron en contacto con soluelo
nes con concentraciones conocidas de Cu(Il), en las condic iones detalla-
das, durante diferentes períodos de tiempo (3, 6, 12, 15 y 24h) . Los re-
sultados se compararon con muestras idénticas, pero sin are illa.
2.2.2.4o PrecIslón de la medida
La preclsión en la determinación del valor de sorción de Cu(II) por uni-
dad de peso de arcilla, se estimó por medio del análisis de muestras re-
petidas o dobles, es decir en las que se im itan las condic iones experi-
mentales . En este caso esto se real izó con todas las magnitudes, excepto
la cant idad de are illa en cada rec ipiente. Algunas de estas medidas se e
fectuaron junto con las diferentes isotermas realizadas.
2.2.3. Isotermas realIzadas
2.2.3•1 • Isotermas de sorclón en fuñelón de coneentrac iones bajas de Cu
y Zn
Ca ntldades de are illa que variaron entre 20 y l40mg, se pus ieron en con
tacto con soluc iones de distintas concentrae iones de catión C u(11) o
Zn(Il), durante 24h, con agitaclón esporádica. Las condic iones de traba
jo fueron las siguientes:
20
Temperatura (24 .7 ± 0.2)°G pH 5.01 + 0.07 Concentración de NaOAc (O .026 0.002)M/L
" Cu(ll) 2 a 170mg/L " Zn(Il) O a 50mg/L
Las soluciones finales fueron analizadas por el método espectrofotométr_l co, según se detalló anteriormente. C uando las concentrac iones finales de Cu(II) o Zn(II), superaron los intervalos de traba jo de la Tabla 2, fueron diluidas. Las soluc iones patrón se trataron de forma análoga a las muestras problema.
Se trabajó con 5 sólidos sorbentes, es dec ir montmorilion ita, caolín y las fracciones are illa A(FFA), B(FFB) y C(FFC). La primera de ellas ya fué definida, mientras que la FFB se obtuvo al tratar la FFA con ditioni to-c itrato sódicos. Por su parte la FFC es el material obtenido luego de calentar a la FFB a 420°C, posteriormente a la saturación. Como cationes saturantes se emplearon Na(I), K( I): y Ca( II) .
En la Tabla 3 se presentan las isotermas de sorción que se realizaron pa ra las distintas concentrac iones de Cu(II) o Zn(II). Se introdujo una muestra "doble" por isoterma para evaluar la precisión.
2.2.3-2. Isotermas de sorclón en fune ión de concentrac iones mayores de Cu(II)
En este caso las isotermas se efectuaron en forma análoga, pero con le-ves variaciones de las condiciones experimentales:
Temperatura (25.0 ± 0. 5)°G pH 4.9 + 0.2 NaOAc (0.026 ± 0.Q02)M/L Cu( II) 150 a 950mg./L
Como sólidos sorbentes se emplearon montmorilionita, FFA, FFB y FFC satu rados con ión Na(I).
Se dosificó únicamente la concentración de C u ( 11), utilizando la técnica de titulación coupleJoraétrica ya descripta. También se emplearon muestras dobles y blancos, con los fines mencionados para las isotermas a concen-traciones menores.
2.2.3.3. Influencia del pH v la salinidad en la sorc lón
El efecto de la acidez se evaluó preparando varias soluc iones tampón 0.026 molar, cuyo pH se reguló con el HOAc agregado. Se trabajó con una concentración inicial de Cu de 8.36mg/L y el pH varió entre 3-7 J 6.9. Los sorbentes fueron montmorillon ita y FFA potásicos.
La dependencia de la sorc ión de Cu(Il) sobre montmorillon ita o FFA calci-cas con la salinidad, se investigó con soluc iones en las que se modificó la relación NaOAc-HOAc, de manera de fijar el pH (4.95 + 0.05) y variar la molaridad de la sal entre 0.006 y Q.31M/L.
Para ambos ensayos se trabajó a 24 . 7 + 0.2 °C, y las muestras se analiza-ron para Cu y Ca o K, por espectrofotometría de llama.
2.2.3.4. Isotermas de desorclón
Se determinaron las isotermas de desorción de Cu(II) y Zn(II) en la FFA sin saturar, a (24 .7 -f 0.2)°C y pH 5-0 + 0.1, con desorbentes de dos ti-po s i
(i) So Luc iones de NaOAc 0.007 a 0.115M/L (li) Soluciones de NaOAc 0.025M/L y CaCl2 0.001 a 0.060M/L
También se realizó un ensayo con agua como desorbente a 24.7°C. Algunas pruebas preliminares con la fracclón menor de 125um correspondiente a la muestra de M. Oriental, s irv ieron como orientadoras de las condic iones experimentales adecuadas, para efectuar las determinac iones analíticas de C u y Zn por absore ión atómica.
CAPITULO 3 i RESULTADOS OBTENIDOS
3-1. Características de los sólidos sorbentes... pág. 22 3-1.1. Análisis mineralógico " 22 3.1-1.1. Datos termogravimétricos y difractométr icos " 22 3.1-1-1-1. Caolinita " 22 3.1.1.1.2. Montmor ilion ita " 23 3.1.1.1.3» Fracción arcilla de la muestra de suelos de M. Oriental " 23 3.1.1-2. Composición mineralógica de la FFA " 23 3.1.2. Ensayos físicos y químicos " 25 3.1.2.1. Análisis granulométrico " 26 3 .1.2.2. Análisis químicos " 26 3 .1.2.3 . Medidas de pH " 27 3.1.2.4. Materia orgánica y humedad.... " 28 3 . 1 . 2 . 5 . Capacidad de canje " 29
3 -2. Resultados de las determinaciones de sorción pág. 30 3.2.1. Presentación de los datos experimentales " 3O 3.2.2. Parámetros y errores analíticos " 31 3.2.2.1. Técnica espectrofotométrica. . " 3 1 3.2.2.2. Técnica complejométrica " 32 3.2.3. Prec is ión de las determinaciones de sorclón " 33 3.2.4. Opt imizac ión del méto do de trabajo " 34 3.2.4.1. á g u a d* r tilada " 34 3.2.4.1. Influencia de los rec ipientes . . . " 34 3.2.4.3. Tiempo de saturac ión " 35 3.2.5. Las isotermas de sorc ión-deso re ión " 36 3.2.5.1. Isotermas en función del pH " 36 3.2.5.2. Isotermas en f une ión de la salinidad " 37 3.2.5.3. Isotermas de sorc ión de C u( II) para concentrac iones bajas " 37 3.2.5.4. Isotermas de sorc ión para concentrac iones mayores de
Cu( II) " 38 3.2.5.5. Isotermas de sorclón de Zn( II).. . " 38 3.2.5.6. Isotermas de deso re ión " 39
22
3.1. CARACTERISTICAS DE LOS SOLIDOS SORBENTSS
Esta sección se dedica a exponer los datos obtenidos para caracterizar a
ios sólidos sorbentes. Por lo tanto se agrupan los resultados de los pr-¿
cecisier.tos aplicados para determinar su composición mineralógica» y sus
propiedades físicas y químicas.
3.1.1c Anal is is mineral
3.1.1.1. Datos termogravlmetrlcos y difrae tometrieos
Se detallan aquí los resultados obtenidos según los métodos mencionados
en el Capítulo 2 1 para la caolinita» la montmorillonita y la FFA.
La resolución de los dlfractogramas -ae rayos X» se llevó a cabo a partir
del Informe ael CU-AN CAP.
3.1 .1.1.1. Caolinita
En la Fig. 3 s<! presenta el dif rae to grama de rayos X del caolfn-K, que
lo revela como componente prácticamente puro. Por esta razón no se repor
ta el diagrama para el caolín-Mg» ya que al tratarse de un filoslllcato
no expandióle (ver Tabla 4), no exhibirá variaciones con el anterior.
La' gráfica de la Flg. 9, corresponde a la determinación termogravimétri-
ca para el caolín-Mg» realizada en el Laboratorio de Fisicoquímica de Su
perf leles de la Fac. de Química. La variación brusca entre 500 y 600 °C
se debe al desprendl-nlento de agua hidroxíllca e Implica un 10. de per
dida dt: peso» cifra estimada según se exhibe en el gráfico.
3.1.1.1.2. Montmor11lonita
El anal is is con rayos X de la muestra saturada con potas lo, revela la pre
sene la de montmorlllcn ita-K, cuarzo y feldespatos» como se a precia en la
Flg. 10. En la porción magnésica, los resultados fueron algo diferentes,
ya que se identificó montmorillonlta-Xg, cuarzo y hexahidrita, ver la
Fig. II. Comparar en ambos casos con los datos de la Tabla 4.
La aparición de la hexahidrita (MgSO,, -óHgO), resulta perfectamente expli-
cable, ya que se empleó una solución IN" de MgSO,, en el procedimiento de
saturación» Dicho compuesto seguramente recristal Izó sobre la arcilla de-
bido a un lavado insuficiente o a la mala elección del solvente utilizado
Este inconveniente (que se reiteró para una muestra de la fracción arsi=
11a de los s®»!©»-de Me Oriental), se superó adicionando un reactivo indi
cador a las disoluciones de descarte luego del enjuague y seleccionando a
dec uadamente el líquido empleado.
3-1.1.1.3. Fracción arcilla de la muestra de suelos de M. Oriental (FFA)
En la Fig. 12 se presenta el difractograma de rayos X para la fracción ar
cilla potásica, mientras que en la Fig. 14 se hace lo propio con la mues-
tra magnésica. La similitud entre ambos diagramas se debe a la ausencia
de minerales expandibles. Se identifican i 1ita, clorlta, caolinita y cuar
zo (ver Tabla 4). La presencia de caolinita y clorita se confirmó para e/
muestra, realizándose otro registro luego de calentamiento a 600 0 duran-
te lh. Los diagramas correspondientes se exhiben como las Figs. 13 y 15«
La pérdida de peso para la fracción magnésica, entre 460 y 560 °G, fue
del como se aprecia en el gráfico de la Flg. 16.
3.1.1.2. Pom pos ic Ion ra inora 1 up: lea de la FFA
valuar los
Oriental.
Ka ra thana eis y Hajek (1982), mencionan que las fo'rmulas que se expenen a
' o r> a?-.tos portadas en r ! rrol 1 o precedente, se pueaen £
oDntenio.es dv= los minerales en la arcilla de los suelos de M.
24
continuación, son apropiadas para estimar el contenido de caolín y cuarzo
en una arcilla de suelos;
! 37 \ t0 ;aolír.) -
U (% de pérdic a e ¡eso a 4 51 i 50
{% cuarzo) - H^ caolín) /H7 q
Donde el valor 14, corresponde al porcentaje de pérdida de peso para un
caolín patrón y K significa la altura del pico correspondiente a un espa
c lamiente de nA en el difractograma de rayos X («.25 cuarzo y 7. OA cao-
lín). Gomo se aprecia en la fórmula, el caolín se usa como patrón interno
en el ultimo caso. La muestra se satura con Mg para determinar su pérdida
de peso.
Según los resultados de la sección 3-1.1.1.» en el denominador de la fór-
mula para el caolín se debería sustituir e-1 14£ por un 10.4^. Gomo no se
poseen criterios para inclinarse por una u otra cifra, se tiene que el
contenido de caolín en la fracción investigada de 1a muestra de suelos de
M. Oriental se encuentra en el intervalo 31-41 %.
Antes de proseguir con el desarrollo de esta sección, se debe efectuar
una aclaración importante:
La utilización de las alturas de picos para cuantificar el contenido mine
ralógico de una muestra de suelos, no es un método totalmente seguro» ya
que existen numerosos factores de carácter físico, geométrico, instrumen-
tal y experimental que influyen sobre la intensidad de una reflexión de-
terminada. Una clara prueba do ello lo constituye la deriva que presenta
la línea de base en ios difractogramas concernientes a este estudio. Sin
embargo es el único procedimiento disponible para obtener cifras aproxima^
das del contenido de clorita, ilita y cuarzo en la muestra problema.
Lamentablemente, no es posible emplear al caolín como patrón interno, ya
que sus dos picos principales (ver Tabla 4} están interferidos por la cío
rita» cuso se aprecia en las Figs. 12 y 14. Esto impide utilizar la fórmu
la de Karathanasis y Hajek para el cuarzo.
De cualquier manera, es posible efectuar una aproximación del contenido
clor ita, ilita y cuarzo utilizando al primero de estos minerales como pa-
trón interno y considerando el difractagrama reportado por Besoain (1985)
para uns cío rita saturada con Mg. El cual fue obtenido en condiciones muy
similares al de la Fig« 14 (ver Fig. 17). El respaldo de este procedíaien
to lo constituye el hecho de que, para dos picos de la clor ita (correspojn
dientes a los espaciamientos de 4.7 y 14.2 2)» se obtiene un contenido a-
proximado al 20% para dicho mineral. Ademas, se debe tener en cuenta que
los 8 picos que se destacan en el diagrama de la Fig. 17» son reproduci-
aos en el difraetograma de la Fig. 14.
Por lo tanto los contenidos de cuarzo e 11Ita se estiman según;
{% cuarzo) - 23 H¿ „-/H-^ ; 17%
{% ilita) - 20 H-, 0 o Z
La notación es análoga a la de las fórmulas ciiadag al comienzo de esta
secc ión.
En resumen, la composición mineralógica de la fracción arcilla de la núes
tra de suelos de M. Orienta 1, previamente tratada con perhidrei y ditlorA
to-c itratc, sería la siguiente;
Cao 1ín
C1 o r i ta
11 i ta
Cuarzo
3.1.2. Ensayos físicos y químicos
31-41 %
23 % 16 %
Aquí se presentan los resultados de las determinaciones que se mencionan
en la sección 2.1.3. En general se llevaron a cabo sobre las fracciones
de los suelos de M. C¡ lenta 1 do grano inferior a 2 um y/o IcRum, especifi-
cándose en caso contrario la naturaleza de la muestra anal izada.
Mediante un breve c asentar lo de los datos experimentales, se procura es-
clarecer su significado, para cada, procedimiento realizado.
3 «• 1. 2 .1. Análisis granulo métrico
La com pos ic ión granulométr ica de la fracción de tamaño de partícula Inf e.
rior a 5000um, para la muestra de suelos de M. Oriental, fue la alguien-
S e
poreenta je
mayor cue 2000 2 0 0 0 - 1 0 0 0 1 0 0 0 - 500
5 0 0 - 2 50 250- 125 125- 63 63- 31. 31- 8
3 - 4 4- 2
menor que 2
Acemas se estimó un porcentaje de materia, orgánica del 0.°fLt por trata-
miento con a 30°C (Jackson. 1964).
Como se puedo apreciar, el contenido de arcilla en la muestra es del
21.1/1, dato que fué utilizado como apoyo para la, separación de una eanti
dad adecuada de este material.
3.1.2.2« A nal 1 sis q u im i c o s
Como ya se mencionó, las fracciones de suelos de M. Oriental de grano in
ferlor a 2 y l¿5usn, fueron analizadas por Espectrometría de Elisión Plaa,
ma (EL?) para 22 elementos y par Absorción Atómica (AA), para confirmar
el contenido de Cu y Zn, en el caso de la arcilla. Los resultados obten!.
dos se presentan <-:. la Tabla
Los tonor'Pü de Cu y Zn son muy elevados, °s decir superan los valores de
fsndo normales de nuestro país. Lo que se debe a que la muestra se extra
jo de los alrededores de una antigua mineralIzación de Zn-Cu.
diámetro (um)
12 .7 3 c 0 6
6
£ *
8 .4 6 .3 5 .4
18 .0 .0
4 • 7 21 -t . i.
2?
Se observa cierta preferencia de la mayoría de los elementos a concentrar se en la fracción arcilla» Este fenómeno debe estar vinculado al aumento del contenido de minerales arcillosos, lo que implica mayor capacidad de sorcion. Sin embargo, no es el único factor a tener en cuenta. Por ejem-plo, los contenidos de Fe y Mn revelan mayor porcentaje de óxidos e hi-dróxidos de estos elementos en la FFA. Como consecuencia de 3us propieda-des adsorbentes (Me Laren y Crawford, 1973; ría o Gadde y Laitlnen, 1974; Shuman, 1979'•••)» dichos compuestos también incrementarían las cantida-des de oligoelementos en la muestra arcillosa.
Ls diferencia entre los valores de Cu o Zn según se analizen por AA o EEF sería consecuencia de las diferencias en la puesta en solución y/o de las características intrínsecas de cada método.
3.1.2.3. Medidas de pH
El comportamiento del pH de los suelos está regulado per 1a presencia de ácidos solubles, los grupos ácidos de los minerales arcillosos y la mate-ria orgánica y la actividad de los cationes K(i), Na(1), Ca(II) y Mg(II).
Para estimar la acidez del suelo, on general se mide el pH de una suspen-sión acuosa, en donde la relación gramos de muestra,/ mililitros de agua puede tomar distintos valores» entre l/l y 1/10.
La complejidad y variedad de los procesos que tienen lugar en el sistema suelo-solución, a lo cual debe agregarse cierta Incertidumbre instrumen-tal al efectuar la medida» que parece aumentar en estos casos (la res-puesta del peachimetro resulta mas confiable cuando se determina la aci-dez de soluciones amortiguadoras), coducen a considerar los valores expe rimentales de pH de suelos como datos esencialmente comparativos.
En este trabajo se determinaron los valores de ph: de las muestras deseca das al a ire (a 50' c aprox Iradamente) , de las fracciones menores que 2 y 125um, a 20°C y empleando una solución saturada de tartrato ácido de K cor,o patrón de acidez. El pH ael agua destilada fué de 5.25 unidades.
La Fig. 13 representa ia variación del pH en función de la relación mili-
u un
litros de agua/ gramos de muestra (fracción menor de 125um). Se aprecia una • disminución de la acidez al aumentar la relación volumen/peso, por debajo de 5« Superado dicho valor, la curva parece tender a un pH fijo. Es dec ir, el pH de las dist intas soluciones ose liaría entre 4.8 y 5.5 nidades. Se consideró adec uado efectuar los ensayos experimentales a pH próximo a 5» que además constituye un medio ácido débil muy frecuente en sistemas ambientales.
Para una relac ion agua/muestra iguaI a 2, el pH de la fracción menor que 125um es 5«lo, m ientras que para la FFA se tiene un valor de 5-33 (como se indica en la Fig. 18). Dado que la acidez del agua destilada es Inter media entre ambos valores, es de suponer mayor basic idad de la FFA, lo cual Implicaría mayor actividad de los cationes alcalinos y alcalinoté-rreo s.
3.1=2.4. Materia orgánica y humedad
La materia orgánica está constituida por los compuestos de origen bioló-gico que se presentan en el suelo. El edafón consiste en los organismos vivientes del suelo, es decir su fa una y su flora. El humus está coipaes to per los restos postmortales vegeta les y animales, que se encuentran en el suelo y que están sometidos constantemente a procesos de descompo-sición, transformación y resíntesis.
Como humedad se define el agua no higroscópica del suelo, la cual es re tenida por interacciones débiles, es decir su desprendimiento se produce a temperaturas por debajo de I10°C.
En la Tabla 6 se presentan ios porcentajes de materia orgánica estimados para diferentes muestras vinculadas con este estudio- Se incluyen algu-nos valores de humedad determinados por pesada y calentamiento (a 110°C).
Los pore en t-. J-.-s de materia orgánica f:-. c ilnjf-n te oxidable (MOFO) serían 3 • 9% para la fracción Q-125um y 5-3^ para la FFA, según el método de Vval_ kley y Black (Jackson, 1964). Para obtener ios valores de la Tabla 6, se debe multiplicar los anteriores por 1.3, estimándose materia orgánica to tal. Este factor se determinó empíricamente a partir de ciertos suelos
de Florida (Dyal y Drosdoff» 1941).
Jackson•(1964), indica que la perdida de peso entre 110 y 420 °G sería u na estimación de la materia orgánica presente en la muestra. Sin embargo algunos minerales arcillosos (ilita, montmorillonita....) pierden agua higroscópica o de intercapa en el mencionado intervalo de temperaturas. Por lo tanto, para obtener resultados más exactos por el método de com-bustión por vía seca, sería necesario determinar la cantidad de CGp pro-duc ido.
La fracción 0-125um constituye un 57• 5% de la fracción 0-5000um, es de» cir que según el.porcentaje de MOFO estimado para la primera (3 >9%), se esperaría por lo menos un 2.2% de MOFO en la fracción C-5000um. Sin em-bargo el valor obtenido a partir del tratamiento con peróxido es del 0.3fí,. Las diferencias entre los resultados para uno y otro método son a preciables. Esto sugeriría variaciones en el poder ox i dan te de los reac tIvos involucrados en cada procedimiento.
Hay que destacar, que según la técnica de ".salkley y Black (que sería la más confiable), la FFA contendría mayor cant idad de materia orgánlea que la fracción 0-5000um, lo que también contribuiría con el incremento en la concentración de lo3 oligoelementos en la fase arcilla (Tabla 5).
3.1.2.5. Capacidad de canje
Los minerales del suelo y las partícula 3 orgánicas coloidales poseen car gas negativas que les permiten intercambiar cationes con la fase acuosa. La determinación de la capacidad de Intercambio catión lea (CIO), supone medir la cantidad de centros cargados que existen en una muestra» por u-nidad de peso. El valor de la CIC varía según la naturaleza del catión sorbato, la concentración salina y la acidez. Por lo tanto no se debe considerar como una magnitud absoluta, sino como una mecida de un estado de equilibrio en las condiciones escogidas.
En ia Tabla 7 se presentan los valores de las CIC para diversos componen tes del suelo» obtenidos a partir de la determinación titrimétrlea ácido base o recopilados en la bibliografía sobre el tema.
El valor de la CIC para el caolín sería (5 = 6 0.6} meq/lQOg de muestra,
cifra concordante con los resultados esperados según Fassbender (1980).
Para comparar la CIO de la bentonlta de Bañado de Medina (63meq/l00g) con
los datos que presenta la Tabla 7 para la montmor Ilion ita, debemos cons i.
derar que según Bossl (1959/60), el contenido de dicho mineral en el cita
do material, oscila entre 80 y 90<. Es decir que la capacidad de canje co
rregida se ubicaría entre 76 y 85meq/lQ0g. Estos valores se encuentran en
buen acuerdo con loa esperados, aunque Dillard y col. (1984) reportan un
valor de 72mec ,/lOOg para una montmor ilion i ta tipo .
3.2. RESULTADOS DE LAS DETERMINAC IONES DE SORCION
En esta sección se reportan los datos analít ico s obtenidos, las isoter-
ma s que de ellos se derivan y los errores que afectaron las determinaclo
nes. También se exponen los resultados cuantitativos de la Influencia de
algunos factores experimentales sobre las medidas realizadas.
3.2.1. Presentac ion de los datos experimentales
Se ha Incluido un anexo, que contiene las ediciones de 4 archivos infor-
máticos constituidos para almacenar los datos analíticos de las isoter~
mas de sorc ión. Los mismos se Identifican según el siguiente detalle;
130SQC U1» Datos isotermas de sorclón para 3 u(11) .
IS0S0ZN1í " " " " " Zn(ll).
DESOCUZN; " " " desorción para Cu( : I } } Zn(ll).
ISCSALPH t " " " sorclón en función del oH y la salinidad.
En cada coic ión aparece una leyenda que detalla la notación utilizada.
El número de cifras significativas que se aprecian para las magnitudes
31
involucradas» es irreal en algunos casos. Al respecto» remitirse a la;
próximas secciones.
Se exhiben aquí los valores estimados para los errores experimentales y
algunos parámetros que influyen en las técnicas analíticas aplicadas (Es
peotrsfotometría y complejósetría).
3.2.2.1« Técnica espectrofotométrica
Dos parametro3 de uso generalizado para las técnicas instrumentales» son
la sensibilidad y el límite de detección (LD). En absorción (emisión} a-
tómica» sensibilidad se define como el valor do conceritración en sg/L
que produce una absorción (emisión) del 1%. El LD es el va^or de concen-
tración (en rog/'L)» cuya señal duplica el ruido del aparato.
Ambas magnitudes se calcularon utilizando los modelos de regresión e-sople
ados par-o real izar los análisis (con excepción del Ca, para el cual debi_
GO a problemas operacionales» se trabajó con una sola, solución patrón).
Cabe acotar que el ruido instrumental se estimó como el seml-intervalo
de confianza 95..%? considerando las soluciones patrones y blanco» según u
na distribución de Student. En la Tabla 8 se presentan los valores obte-
nidos y se comparan con los datos recabados en la bibliografía consulta-
da .
Las curvas de calibración se verificaron semanalmente, ya que ligeros ma
tices de las condiciones instrumentales producer, variaciones en los partí
metros de regresión.
La va r lanza residual (V^J se calcula s<-pcún i
N p VR I U / ' ^ ) C U r l - x p l )
¿
1
X ,t valor de concentración de la solución patrón i, según el modelo de
32
regresión pars- la absolución o emisión medida»
X ,i valor de concentración de la solución patrón i, determinado por pesa P i —
da.
Ns numero de soluciones utilizadas para elaborar el modelo de regresión
(A en generalj.
Por medio de V-, se cuede estimar el error cometido al calcular la concen ^ n ' — trac ion a part ir de la recta de regresión. Para elle se debe suponer -que
la variable 'X' sigue la ley de Student y por tanto, se define el error
medio (EM) según;
EM - tjj'95 ( 7 / K )Í i\ — c. rí
Donde 1— significa que se consideró la media de las calculadas para ca ¿"1 JTÍ
da curva de calibración de un dado elemento.
En la Tabla 9» se presentan los valores del EM relativo (EMR), es decir
expresados como porcentaje de la concentración tipo, y se comparan con da
tos bibliográficos.
El EMR para el Ca es la diferencia entre la concentración determinada por
pesada y la estimada, expresada como porcentaje de la concentrac ión tipo.
Varios exlaniones interfieren en la determinación espectrofotométrica de
Ca. Est^ efecto se eorrigió agregando una sal de La en las soluciones pro.
blema (Capítulo 2). Para evaluar la inf luer.c ia de este aditivo, se prepa-
raron p soluciones conteni endo 4.4m g/L de Ca(Il) y 0.0, 2.3, 4.7, 7.0 y
9.3 g/L de La(III). La Fig. 19 muestra los resultados obtenidos. Evidente
mente la concentración óptima se encuentra entre los 4 y 6 g/L, dado que
en dicho intervalo existe cierta estabilización de la señal, la cual se
desajusta para valores menores que 2g/L y mayores que 8g/L.
3 -- •• • - - Tecn lea compl •-• jornetrica
El error cometido en el análisis de Cu(Il) por complejometría EDTA, se es.
timó en base a 5 determinaciones de una solución del ión metálico prepara
da por pesada. Los valores obtenidos se presentan en la Tabla 10.
La desviación tipo estimada para estos valores es 7.3mg/L» lo que condu-ce a una precIsión del 2%, considerando el intervalo de confianza 95% p& ra la distribución de Student. La diferencia media entre las concentra-ciones determinadas por pesada y en forma analítica, expresada porcen-tus 1mente, es 0-5%.
3-2,3. Prec isión de las determlnac iones de sorc ión
En la sección 3.2."2 se c uant if loaron los errores vículados con las deter minaciones analíticas, sin considerar el resto de las operaciones reali-zadas para, obtener ios valores de sorc ión. Á continuación se reportan da tos sobre la precisión del método global de trabajo, estimados empleando "muestras repetidas'. Sin embargo, debido a la dificultad que implica p_e sar dos cantidades idénticas en una balanza ce precisión, dichas mues-tras son análogas respecto a la composición de la soluc ión, pero presen-tan diferencias en las cantidades de sorberte agregadas. Por lo tanto las desviaciones tipo estimadas considerando muestras repetidas» no re-flejan directamente la precisión del método, ya que el mencionado factor también afecta su valor.
Er. la Tabla II se muestran las cantidades de Cu(II) sorbidas por Kg de caolín sódico, para dos serles de A muestra.s» con períodos de saturación de 15 horas. La dispersión en ios valores de sorc ión se expl icaria en al_ gunos casos por las variacIones citadas en el párrafo precedente. Se asu mió que la falta de agitación durante el transcurso del proceso de sor-c ión, también influiría desfavorablemente (este efecto procuró corregir-se posteriormente).
En las Tablas 12 y 15» se presentan los datos de'precislón' de las deter miraciones de sorc ión para C u ( 11), por el método espectro foto métrico . Se indican los valores medios de sorclón según las muestras consideradas (SM Cu), las diferencias relativas (DR) y las diferencias de peso de las muestras de arcillas expresadas como porcentaje de su media aritmetj_ ca (UP) . Las Tablas 13, 14 y 16 contienen datos análogos para las deter-minaciones com piejométricas de Cu(ll), las de absorción atómica para Zn ( 11) y C a ( i I), v las de emisión para K (I) . La DR es la diferencia en-tre ambas medidas, expresada como porcentaje de su valor medie- Se opte
34
por este para,metro en lugar de las desviaciones tipo, debido ai bajo nu
mero de determinaciones (2}, que implica cu da estimación.
1. iiJ - — c ¡Ion del mei ae .rala
¿n esta sección se reportan los resultados de algunos ensayos que procu-
ran mejorar la técnica de determinación de las isotermas de sorción.
3.2.4.1, Agua dest iIada
En general se trabajó con agua destilada er. un equipo de acoro inoxida-
ble (Laboratorio de la .cátedra de Fisicoquímica). Para verificar la cali_
dad de la misma» se compararon las señales espeetrofotométrleas obteni-
das para agua oldestliada (empleando un equipo de vidrio para repetir el
proceso), con las de varias muestras recolectadas a distintos tiempos de
iniciada la destilación, en el destilador metálico.
Según las medidas experimentales (que no se incluyen es este informe),
no se constataron diferencias significativas entre las muestras analiza-
das. Esto Implica la ausencia de contaminaciones detectables por el es-
pectro fotómetro utilizado. Para evitar posibles anomalías al respecto»
en las etapas siguientes del trabajo se recogió el destilado directalen
te del equipo metálico, en un recipiente de vidrio pyrex.
3 »2 .4 .2 . Influencia de los recipientes
A pesar de que se trata de un aspecto frecuentemente tratado en la bibli£
grafía sobre análisis de trazas, no se dispuso de información cuantitati-
va específica. En la Tabla 17 presentamos los datos obtenidos experimen-
ta líente.
u 'i o a •. mece apreciar» loa recipientes A presentan menor adsorcion de Cu
que los de tipo 3. Además para estos últimos el período de saturación se-
ría inferior a 24 horas. Er. las soluciones almacenadas durante 11 días»
se constató ia presencia ae hongos» sin embargo este hecho no parece alt<3
3 5
rar los resaltados analíticos.
Las determinaciones con I\7a se efectuaron sobre las diluciones 1/50 de las
originales. Se aprecia una gran dispersión debido a que la muestras se
contaminaron accidentalmente con agua no destilada. De cualquier forma,
en líneas generales el comportamiento de este elemento es análogo al del
Cu.
De acuerdo a estos resultados, se decidió emplear los recipientes A para
realizar las isotermas de sorclón y almacenar las soluciones luego de e-
fectuado el proceso.
3 . 2 .A .3 . Tiempo de saturación
Como se puede apreciar en la Tabla- 18, a pesar de la variabilidad de los
da tos experimentales, es de suponer que en un período de 2¿¿ horas se al-
canza la saturación. Es decir, se llega a un período temporal estaciona-
rio, en el cual la concentración de sorbato no variará a no ser que se
alteren las condiciones del s Istema.
Me Laren et. al. (1931), estimaron un período de saturación de I6h, para
la sorc ion de Ou(il) en montmorilloni ta y una mezcla de ácidos húmicos
y óxidos. Jar7 is (1981) consideró la sorclón de Cu(ll) sobre suelos com-
pleta en 2n. Steger (1973)» trabajó a condiciones muy similares a las de
este trabajo con un tiempo de l8h» Borovec (1983), consideró adecuado un
período de A3h.
Por su parte Parrar; y col. (1930), asumen que el proceso de sorclón de
Zn(II) sobre montmori 1lonita, ilita o caolín llega v irtualmente al equi-
librio en 15 minutos.
Por lo tanto tomando en cuenta los ensayos prácticos, y que en este estu
dio la agitación fué esporádica (en contraposición con los artículos ci-
tados), se consideró que un período de 24h era suficiente para alcanzar
el equilibrio en el sistema arcilla-solución.
36
3.2.5' Las 1 sotermas de sorclón-desorción
En esta sección se exponen los diagramas bivar.iables concentración-sor-
ción» para cada isoterma y en algunos casos se incluyen los coeficientes
de regresión para los modelos ce adsorción tradicionales (Langmuir y
Freundlich), calculados por el método de mínimos cuadrados.
Generalmente las isotermas se presentan para concentrac iones balas de Cu
y Zn (menos de IDmg/L). En caso contrario, como ocurrió con el Cu (entre
100 y 950 ag/L)» las isotermas se identifIcarán como, "para concentrado
nes mayores de 0u(11)".
3 »2 o•1• Isotermas en función del pH -
Muchos artículos señalan la importancia de este factor en la sorc ion de
iones de metales pesados sobre los diferentes componentes del suelo (ma-
teria organic:., minerales arcillosos, óxidos hidratados de Al, Fe, Mn,
etc.). Por lo tanto se consideró adecuado evaluar el comportad lento de
algunos de los sorbentes a utilizar, frente a las variaciones de pH y en
las condiciones impuestas en este estudio.
Los gráficos de la Fig. 20 se efectuaron con los datos de las muestras
ISOSALPlí-OOi a -014 (ver anexo), y representan las isotermas de sorclón
de Cu(II) sobre mcntmorillonita y la FFA potásicas, en función del pH fi
rr-il de la solución. Las condiciones empleadas en la determinación se de-
tallan en el diagrama. Obsérvese que una muestra d.p la FFA-E (lSCSALPtl-
009 }, aparece con un valor negativo de sorclón, esto implica que desor-
bió iones Cu(Il). Se aprecia un exceso de 0.4ag/L de Cu(Il) en solución,
que equivale a un 15% del Cu contenido en la FFA. Esto significa que la
mezcla ÍÍOAe OoM'L-NaOAc 0.025M./L sería más efectiva que el KCl molar
(e-i.píen io c c : l . j saturante), para extrer dicho catión. Por- otra parte se
comprueba que la, s o l u c i ó n KCl no saturó completamente a la FFA. Segu-
ramente ocurrió algo similar para las FFA sódica y cálcica, en consecuen
cia no se trabajó con una forma nomo ión ica de esta fracción. Por tul mo-
tivo, la variación de la concentración del Ion saturante en solución no
se puede considerar en esos casos, como una medida global de los cat lo-
37
nes sorbidos. La situación es análoga para la. FFB y la FFC.
Por su parte, ios valores de desorción de K(I) por las arcillas ce la Fig. 23, se muestran en la Fig. 21. Para la montmorillonita solo se pu-dieron analizar 2 muestras, pues las concentraciones de K(I) superaron los valores previstos, sobrepasando las concentraciones límites de traba j ̂ •
3.2.5.2. isotermas en función de ja salinidad
En este estudio, el término "salinidad" se refiere a la concentración de NaOAc de la solución. La Fig. 22 reproduce los datos de las muestras 13CSALPK-015 a -025 (ver anexo). Es decir se grafican las Isotermas de sorclón para los iones 3 u(11) sobre la FEA y montmorillonita calcicas a 24. ?°c y pH 5.3, en función de la. concentración salina del medio.
Las isotermas de Ca(II) desorbIdo, correspondiente s a las isotermas del párrafo anterior» se presentan en la FIg. 2 3 .
3.2.5.3 . Isotermas de sorción de Cu(II) para concentraciones bajas
f O Las isotermas que se exponen aquí se efectuaron a 24.7 0» en un medio a-cetato 0.025 molar-acético a pH 5.01 (ver sección 2.2.3.). Los resulta-dos analíticos corresponden al archivo 1S0S0CU1 (anexo). Para evaluar la influencia del ión saturante en la. sorción, en las Figs. 24 y 25 , se a-grupan las isotermas de la FFA y la montmorillonita. respectivamente, sa-turadas con I\a ( 3 ), K(I) y Ca (II).
En la Fig. 26 se presentan las isotermas de sorción de Ou(II) para la FFA, la FFE, l a ?PC, montmorillonita y caolín, saturadas con Na(I). Se procura evaluar la Influencia de la materia orgánica y los óxidos hidra-tados ce Fe en el proceso» y comparar e1 comportamiento de las fraccio-nes arcilla can los de la montmorillonita y e l caolín, que como se apre-cia en la figura, demuestran características diferentes. El diagrama de la FIg. 27, corresponde a las mismas isotermas» pero se ut ilizó escala logarítmica. Las isotermas de desorción de Na(I) no se reportan ya que no se pudo diferenciar entre las concentraciones inicial y final, para
este catión.
Análogamente, las isotermas de las Figs. 30 y 31 corresponden a la de los
sorbentes indicados» pero en este caso saturados con K(I). La situación
se repite para las isotermas de las arcillas calcicas de las Figs. 33 v
• Las curvas de las Figs. 32 y 3 5 , presentan los valores de desorción
de K(I) y Ca(Il) respectivos. Nuevamente aparecieron problemas para la de
terminación de K(I) . Los parámetros de regresión para los modelos tradi-
cionales de adsorción correspondientes a las isotermas citadas en esta
sección, se reportan en la Tabla 1?.
3.2.5*4* Isotermas de sorción para concentraciones mayores de Cu(II)
Lo s r>p sul ta ~Jr C' nalí t 1 c 0 3 e splead0 r j . " . . . . erminar es ta. s i 301 ermas se 0̂
tuv -* r.' --o X i on se dlant e el método compie Jo *
met r i c 0 (ver cap. 2 ) y se presentan
en i a ed ' ón de I ar c h iv 0 I SOSOuUi ( a nex 0 / . La tempera tura se mantuvo en
- P * 0°C t j-a conce r.tra c , *
10 n 0 0 NaOAc en 0.0 r 0 in ciar y el pH en •4 . 9 unidades
En 1a FIg. 22 se presentan las curvas de sorción para las fracciones A, E
y C de la muestra de suelos ae M. Oriental y para la montmorillonita satu
radas con Na(I). La Fig. 29 corresponde al mismo conjunto de gráficas en
escala logarítmica» Oon este ensayo se procuró verificar la influencia
del aumento de la concentración de Cu(ll) en el proceso.
La Pabla 20 presenta los parámetros de regresión según los modelos tradi-
cionales de adsorción para las 1saturnas de-la/- fr&c cícrnes A, B y C invo-
1 uc-rada s .
3.2.5.5. Isotermas de sorción de Zn(11 )
Los datos utilizados para efectuar estas isotermas se reportan en la edi-
ción del archivo ISOSOZNL (anexo). Las condiciones experimentales fueron
análogas a las ¿»picadas para concentraciones bajas de du- El Na (I) fué
el catión saturante en todos los caeos.
En la Fig. 36 se presentan las curvas obtenidas para la sorción sobre la
FFA, la FF3 v caolín. Un exceso de ácido en las soluc iones con
39
la 3 concentraciones más altas de Zn(II), alteró sensiblemente las deter-minaciones de sorclón (para la FFA y el caolín). El diagrama correspon-diente en valores logarítmicos se exhibe como Fig. 37. Con estos gráficos se pretende evaluar la influencia de la naturaleza química del ión sorba-to en el proceso.
La isoterma para la FFC evidenció un comportamiento anómalo y se gráfico separadamente (Flg. 33). El valor de sorc ión de unos 60mM/Kg (muestra ISCSOZNl-329)> debe estar afectado por un error de manipulación! y por lo tanto se descarta.
Las Isotermas de Ka(I) no se presentan por razones análogas a las expues-tas para el Cu(ll), ver la sección 3.2.5.3« En la Tabla 21 se presentan los coeficientes de regresión según los modelos tradicionales de adsor clon, para las isotermas del Zn. No se consideró la FFC por la dispersión que presenta.
3.2.5.6. Isotermas de de sorc ión
Estas isotermas se real izaroo sobre la forma heteroiónlca original de la FFA, para verificar la capacidad de las soluciones de NaOAc y CaCl^ para extra er cationes de elementos trazas, a 24.7 C y pH 5»
En las Figs. 39 y 40 se muestran las o urva s de de30re ión de Cu(ll) y Zn(íl) para soluciones de NaOAc que variaron entre 0.007M/L y 0.115M/L. Las Figs. 41 y 42 muestran gráficas similares empleando soluciones 0.025 molar en NaOAc y con CaCl^ oscilando entre 0.001 y 3.063 molar. Es llama tIva la dispersión que evidencian las muestras de la Isoterma de desor-ción de Zn(II) en la Fig. 42.
CAPITULO 4 i DISCUSION DE LOS RESULTADOS
4.1. Composición de los sólidos sorbentes.. .....pág. 40 4.1.1. Caolinita " 40 4.1.2. Montmor ilion ita " 40 4.1.3. Fracción are illa de la muestra de suelos de Mina Oriental. " 4l 4.1.4o Evaluación general " 42
4.2. Aspecto s experimentales de las determinaciones de sorcion...pág. 43 4.2.1. Errores y parámetros analíticos " 43 L .2.1.1. Espectrofotometría < " 43 4.2.1.2. Complejometría " 44 4.2.2. Precision
4.3. Sorc ion de cationes sobre arcillas.... pág. 46 4.3.1. Influencla del pH " 47 4.3.2. Influencia, de la concentración de NaOAc " 50 4 =3 «3 • Intervención del ión saturante " 51 4.3.4. Influenc ia del catión sorbato y la naturaleza del sorbente " 52 4 . 3 .4 .1. Concentraciones ba jas de Cu( II). . " 52 4.3.4.2. Concentraciones mayores de Cu( II)........ 11 55 4 . 3 . 4 . 3 . Influenc ia de las características del ión sorbato " 56 4 .3 .5» Isotermas de desorción " 59
40
4.1. COMPOSICION DE LOS SOLIDOS SORBENTES
4.1.1. Caolinita
Según el diagrama difractométrico, la muestra analizada contiene un por-
centaje de caolín muy elevado, lo cual posibilita su uso como patrón de
ref erenc ia.
El porcentaje de agua hidroxílica desprendido determinado experimentalmen
te (10.5%), quizás resulte demasiado bajo al compararlo con el valor re-
portado por Karathanasis y Hajek (1982), es decir l4^¡. Sin embargo, Grim
(1953) menciona una cifra del 12% para la pérdida de peso entre 450 y
600 °C.
4.1.2. Montmorlllonita
Bossi (1959/60) señala que la materia prima de la lente arcillosa de 3aña
do de Medina, es una roca poco compactada con 80-90% de montmorlllonita
cál c ica (con algo de sódica), 5-15% de arena biotít ica y 5% de calcita.
Por otra parte, a partir del análisis granulométrlco de 10 muestras de
este material (que se trata en realidad de una bentonita), se encontraron
porcentajes medios de 29%, 56% y 10% para la 3 fracciones are illa, limo y
arena respectivamente. Se indica que las fracc iones limo y are illa son de
naturaleza montmorilionítica, con impurezas de sílice finamente dividido.
Los datos de rayos X revelan la presencia de feldespatos y cuarzo en la
muestra analizada. Esto se justifica pues son minerales que tienden a con
centrarse en las fracc iones limo y arena. No se detectó calcita en ningu-
na de las dos porciones investigadas.
Por lo tanto se consideró que esta bentonita sería adecuada como patrón
del comportamiento sorbente de la montmor ilion ita, ya que los otros compo.
41
nentes se encuentran en porcentajes bajos y además poseen escasa capaci-dad de sorción.
4.1.3. Fracclón arcilla de la muestra de suelos de Mina Oriental
Como se menc ionó en la secc ión 2.1.2, la fracc ion arcilla de la muestra de suelos de M. Oriental fue tratada con perhidrol y dltionito-citrato só dicos, previamente a los análisis mineralógicos efectuados. Con ello se procuró el im inar los contenidos de materia orgánica y óxidos de Fe de la muestra problema. Por lo tanto deben corregirse los porcentajes reporta-dos en la secc ión 3•1.1•2, en fune ión de los contenidos de dichas espe-c ies.
El porcentaje de materia orgánica eliminado por el HgOgs se puede suponer idéntico al de MOFO (secc ión 3.1.2.4). Mientras que el contenido de FegO^ es estimable a partir del dado para Fe (Tabla 5)> y resulta ser un 11. Quiere dec Ir que el análisis mineralógico se efectuó sobre una fracc ión
respondiente al 82.8% de la muestra original. cor
n eg 1 izando la referida corrección e incorporando resultados reportados en la sección 3 • I -2 . , se t iene la siguiente composición de la fra cc ión arci-lla de la muestra de suelos de M. Oriental;
% en FFA CIC Materia orgánica 7 • 5 175 Fe203 11.4 17-5 Cíorita 17 2 5 Ilita 13 3 5 Caolín 26-3- 9 KnO 0.3 214 Cuarzo 14 0
89-97
Obsérvese que a partir del porcentaje de pérdida de peso del caolín entre 450 v 600 °C, determinado por este trabajo, se explicaría un 91% del con-
42
tenido de ia FFA.
L ö s capacidades de intercambio cat ión ico reportadas, son valores promedio extraíaos de Fassbender (1980), C-orbunov (1968) o V.c Laren y Cravjford (1973)- Si se efectúe Is sumator is de los productos entre el porcentaje de es da componente en la nuestra -j su OIC, se obtiene un valor de 27-28 meq/lOOg de FFA. Esta cifra se encuentra en muy buen acuerdo con el valor determinado por volumetría ácido-base (29 mee/130c, ver Tabla 7).
Evidentemente, el punto más flojo de la determinación mineralógica reali-zada, lo constituye la utilización de la clorita como patrón interno, ya que este termino identifica en realidad a un grupo de minerales arcillo-sos. Sin embargo deben tomarse en cuente, los argumentos citados el expo-ner los resultados (sección 3-1.), a lo cual se suma lo mencionado en los dos pg'rraf os prec edentes .
Además se debe considerar la incertidumbre que implica este tipo de deter minac iones, ya cue en general es del orden de la manejada para el conten!, do de caolín (10% o más), ver por ejemplo los resultados presentados por Tucker (19c5).
4.1.4. Evaluación general
El procedimiento utilizado para determinar la composición cuantitativa de la fracción arcilla de la muestra, de suelos de M. Oriental, es discutible Sin embargo en el desarrollo precedente se han expuesto diverso s argumen-tos en favor de los resultados alcanzados.
También se debe tomar en cuenta que no existen antecedentes de estudios de esta naturaleza en nuestro país (se hace referenc ia a la parte c uanti-tat iva). Por otra parte se habría necesitado un mayor número de análisis para m e j o ra r la calidad de las determinaciones. Al respecto es interesan-te la opinión de G-orbunov (1968 ) ;
"Las reflex iones característleas de los minerales are illo sos son las de
A3
los planos 001, pero algunas veces es necesario recurrir a otras. Si hay-
una pequeña cantidad, (menos del 10%) o una gran cantidad (más del 50%)
de un componente en la mezcla, entonces la intensidad no siempre es pro-
porcional a la naturaleza del mineral, así que es conveniente poseer una
escala de calibración propia para cada intervalo de concentración. La
proporcionalIdad se distorsiona cuando 3 o más componentes están presen-
tes en una mezcla".
Como conclusión final de esta sección, se debe destacar que el éxito de
las determinac iones mineralógicas cuantitat ivas en fracc iones de suelos,
radica en la elección de los minerales a utilizar como patrones. Es de-
cir, se deberían buscar similitudes entre los ambientes geológicos, las
condiciones climáticas, las edades, etc., de los lugares de procedencia
de los materiales de referencia y las muestras problema.
A .2. ASPECTOS EXPERIMENTALES DE LAS DETERMINACIONES DE SORCION
A.2 .1. Errores y parámetros analíticos
A.2.1.1. Espectrofotometría
Como se aprecia en la Tabla 8, la sensibilidad se mantuvo muy similar a
la de los valores recomendados, pero el ruido instrumental resultó entre
un 20-70% por enelma de los valores esperados. Por su parte el LD creció
aún más. Sin embargo se debe considerar que las concentraciones de traba
jo'(y por lo tanto las de los patrones también), se mantuvieron lejos
del valor de dicho parámetro, lo que evidentemente contribuyó a aumentar
su módulo. Un ejemplo de ello lo constituye el Ca, cuyo LD es casi 70 ve
ees mayor que el reportado por Franson (1980), y para el cual se trabajó
con una sola soluc ión patrón.
Las sensibilidades para el Na y el K parecen algo elevadas. Recordar que
con estos elementos las medidas se realizaron por emisión atómica. Lamen tablemente no se consiguió información al respecto en la "bibliografía consultada.
El EMR y la PG-I (semi-intervalo de confianza expresado como porcentaje del valor medio, para una misma muestra analizada en distintos laborato-rios) , son magnitudes de distlnta naturaleza, pero poseen una propiedad común; ambas proporcionan una estimación de la exactitud analítica. -
En la Tabla 9 se observa que los valores de EMR superan a las PGI para todos los elementos. Esto sería una consecuencia de que los coeficientes mencionados en primera instancia, fueron estimados con un menor número de determinaciones. El valor más alto de PG-I corresponde al Ca. Esto se justificaría por la necesidad d# agregar un corrector para efectuar la determinación.
4.2.1.2. CompleJometría
Según los dato8 de la Tabla 10, la prec isión y exactitud involucradas por esta técnica analítica serían muy aceptables. Sin embargo la isoter-ma de la montmorillonita para concentrac iones mayores de C u(II), Fig. 28 evidencla una gran dispersión de los resultados. Esto se explicaria por la poca nitidez del punto final (factiblemente debido a la presencia de un exceso de ión amonio), a lo cual se suma la mayor capacidad sorbente de este filosilicato.
4.2.2. Precisión global
Como se explico en la sección 3.2.3«, laB DR calculadas no son una medi-da directa de la dispersión experimental, ya que están afectadas por las diferenclas en las pesadas de arcillas. Para soluclonar el problema, se consideraron como válidos los valores de DR que corresponden a cifras de DP inferiores al 10% (aparecen subrayados en las Tablas 12, 13, 14, 15 y 16). Observese por ejemplo, como para la montmorillonita potásica (Tabla 12) se tiene una diferencla entre pesadas del orden de apreciaclón de la
45
balanza y sin embargo el error de precisión es bastante elevado. Esto
da una idea del valor real del mismo.
Considerando lo mencionado en el párrafo precedente, los valores medios
de DR estimados son los siguientes;
Elemento Metodo DR
Cu Espectrofotometría 9 %
Zn " 7 %
K " 1-5 %
Ca " 5 %
Cu Complejometría 8.5 %
Cabe señalar que para estimar el valor correspondiente a la determina-
c ión del Cu por absore ión atómica» se consideraron los datos de las Ta-
blas 12 y 15 en forma conjunta.
Es apreciable la disminuc ión que presentan los porcentajes estimados pa-
ra la determinación espectrofotométrica del Zn, en comparación con la de
Cu (Tablas 12 y 14). Obsérvese que para el Zn, la DR más alta (11%) es
consecuencia de un valor de sorción muy bajo.
Sorprende la precisión obtenida para el K, ya que se calculó un valor e-
1evado de EMR. Esto se explicaría por la exlstenc ia de un error sistemá-
tico en la técnica de determinación.
Para el Cu determi nado por compleJometría la dispersión es muy superior
al error de la técnica analítica. Esto confirma la situación expuesta
en la sección 4.2.1.2.
A pesar de que los porcentajes de DR para el caolín y la FFC (Tabla 12)
están acompañados por valores altos de DP, insinúan una dispersión anóma
la. Esto se explicaría por la poca capacIdad sorbente de estos sólidos.
Por otra parte, ambos materiales demostraron resistencia a la depo sic ión
(centrifugación). Farrah y Pickering (1976a), verificaron que las partí-
culas suspendidas interaccionan con la llama alterando las medidas absor
c iométricas. El caolín se utilizó para los ensayos de optimización del
método de trabajo, lo cual provocó una dispersión Inesperada en los da-
tos reportados (sección 3-2.4.). Las isotermas de la Fig. 26, para el
caol ín y la FFC, también demuestran este hecho.
4.3 - SORCION DE CAT IONES SOBRE ARC ILLAS
Esta sección es quizás la parte fundamental de este trabajo, ya que se
discuten las isotermas presentadas en Capítulo 3, lo que implica considj?
rar casi la totalidad de los datos obtenidos.
Sin embargo queda un punto pendiente, que se debe diluc idar previo a i ni.
ciar el referido desarrollo. Se trata de explicar porque se realizaron
las Isotermas en fune ión de concentrac iones, cuando se podría suponer
que es más correcto trabajar con actividades.
La mayoría de los artículos consultados trabajan en base a las concentra
c iones de los iones sorbato. Esto se debe a que se formula el problema
desde un punto de v ista empírico, procurando extra polar en base a datos
experimentales lo que puede suceder en sistemas de diversos tipos, por e
Jemplo naturales. Es dec ir, sería J ustificado trabajar con actividades
s1 se pretendiera un tratamiento estrictamente teórico del tema.
Lyklema (1983), señala que es ilógico consIderar los coeficientes de ac-
tividad en la soluc ión y no tomarlos en cuenta en la fase adsorbida. Es-
to se explica porque la ecuación de Boltzman asume que las no idealida-
des debidas a las atmósferas iónicas en dichas fases son idénticas, ex-
cepto para la contribuc ión de la carga superficial, que se expresa expo -
nene ialmente. El trabajar con las actividades en la fase sólida, conduci.
ría a tener que utilizar expresiones muy complejas. Afortunadamente en
la mayoría de los casos de interés prác t ic o, las desviaciones de la idea
lidad Juegan un papel poco significativo en la capa no difusa de la do-
ble capa eléctrica.
4 7
4.3.1. Influencia del pH
Los gráficos de la Fig. 20 son similares a los presentados por algunos artículos consultados (Farrah y Pickering, 1976a/b; Maguirre et al., 1979) • El comportamiento de cada isoterma se explicaría por la exlsten-c ia de dos clases de sitios activos, unos dependientes del pH y los o-tros no.
Farrah y Pickering (1976a/b y 1979) indican que para los minerales arci-llosos los s it ios dependientes del pH se deben a los hidroxilos ubicado s en las dislocaciones y los bordes de los cristales. Las arcillas de sue-lo s poseen otros grupos ácidos, como las fune iones COOH y fenol en los a c idos húmicos o los hidroxilos superf ic iales de las partículas de óxidos hidratados (Maguirre y cól., 1981; Fassbender, 1930).
Los centros de sorción no dependientes de la concentración hidrogenióni-ca, se generan como consecuencia de la s ustitue ión isomórfica en la red de los alum inos ilicatos. Por ejemplo, en las hojas tetraédricas un Al(III) toma el lugar de un Si(IV), o se intercambian Mg(Il) por Al(III) en las hojas gibsita. Ergo aparece un exceso de carga negativa que se puede compensar, cambiando OH por 0, llenando cavidades octaédricas va-cías o como ocurre frecuentemente, adsorbiéndose cationes (Van Olphen, 1963; Grim, 1953).
Según Farrah y Pickering (1976a y b), la montmorillonita solo contendría un 20% de s itios dependientes del pH, m ientras que estos serían los res-ponsables de la adsorción de oligocationes en el caolín. La ilita presen ta un comportamiento similar a 1 de la caollnlta(que es muy sensible a las variaciones de pH). Se dispuso de poca información acerca de la clo-r ita.
De cualquier forma, la presencia de ilita, caolín, materia orgánica y ó-xidos de Fe y Mn en la FFA, explicarían su mayor sensibilidad frente a las variaciones de pH, respecto a la montmorillonita, como lo demuestra la Fig. 20.
Observando el gráfico antes citado» resulta evidente el aumento de la
sorclón de Cu(II) al crecer la basicidad. Además, al aproximarse el sis-
tema a la neutralidad, la perdida de Cu(ll) de la solución, va acompaña-
da de un leve descenso en el pH (muestras IS0SALPH-QQ1, -002, -010 y -011).
Algunos autores señalan la posibilidad de adsorción preferencial de
CuOH » como factor determinante del aumento de la sorc ion con el pH (Fa-
rrah y Pickering, 1976a/b; Koppelman y Dillard, 1977-)« En una monogra-
fía sobre el tema, Alvarez (1985) cita como norma general, que los invejj
tigadores admitan una gran afinidad de la superficie sorbente por cual-
quier especie coordinada del ion metálico en soluciono El segundo efecto
se explicaría por la prec ipitac ión superficial de CU(0H) 2 a valores de
pH inferiores a los que predicen las tablas para los productos de solub_i
lidad (Sillen y Martell, 1964). Esto implicaría mayor concentración de
0H~ en la interfe se del sistema, que en solución.
Dillard y col. (1984), realizaron un estudio sobre la adsorción de iones
de Co(II) sobre montmorilionita y birnesita, que muestra puntos coinci-
dentes con lo expuesto en el desarrollo precedente. Para ello se utiliza
ron espectroscopia fotoelectrón ica de rayos X, también conocida por las
s iglas XPS o ESCA (Koppelman y Dillard, 1979)» y determinaciones de otro
t ipo. Para la montmorilionita, a pH 4 y 6, se produe iría un intercambio
no equivalente entre Ka(I) (que es el ion saturante) y el hexaacuo
Co (II). Cuando el pH es 7» aparecen evidencias de un estado intermedio
para el Co(II), entre la. especie compleja e hiaróxido . La presencia de
Co(OH)2 se confirmó para pH 8 y 10.
La desorción de Cu(II) por la muestra de la FFA-K a pK 3-7 (sección
3.2.5.1.), seguramente se debe a la competic ión de H(l) por los sitio s
activos. Por otra parte se verifica que la solución saturante (KCl IM),
no es eficiente para extraer el total de oligocationes de la FFA. Algo
similar debe haber ocurrido con las soluciones de Na y Ca empleadas pa-
ra saturar al sólido. Esto conduce a suponer que en realidad se trabajó
con una forma no estrictamente homo ión ica de la FFA. Es decir que a pH 5
una fracción de sitios act Ivo s de la FFA, permaneció bloqueada.
Como se puede aprec i&r en la Fig. 21, la desorc ión de K(l) para la FFA,
demuestra un comportamiento prácticamente independiente del pH, a pesar
de cierta dispersión de los datos, que se explicaría por la existencia
de c ierta cantidad de KCl recristalizado sobre las arcillas, por lavado
49
insuficiente luego de la saturación.
En ambos casos, el K( I) aesorbido se mantiene muy próximo a las capacida
des de intercambio catiónico determinadas con HCl 0.IN, es decir 290
meq/Kg para la FFA y 680 meo/Kg para la montmorillonita. Dos ensayos en
blanco para cada arcilla (no se agregó soluc ión cúprica), arrojaron ci-
fras de 263 meq/Kg y 550 meq/Kg respectivamente. Se podría suponer enton
ees, una participación activa de los iones Na(I) y H(l) en el proceso de
sorción.
Las isotermas de sorción de los iones Cd( II), Cu(Il), Pb(11) y Zn( II) so
bre minerales arcillosos en f une ión del pH, presentan características si_
ellares (Farrah y Pickering, 1977)• Sin embargo el Hg(II) revela un com-
portamiento diferente en condic Iones análogas (Farrah y Pickering, 1978).
Otros componentes del suelo, se ajustan ai comportamiento general des-
cripto (Me Laren y Crawford, 19731 Rao G-adde y Laitinen, 1974; Catts y
Langmuir, 1986....). Sin embargo, pueden ocurrir situaciones anómala s.
Davis (1984) estudió el efecto de la presencia de materia orgánica natu-
ral disuelta, sobre la adsorción de Cu(Il) y Cd(Il) por alúmina coloidal*
A grandes rasgos, se podría menc ionar que al diminuir la acidez (entre
pH 3 y 5) > se observó un aumento del porcentaje de Cu'(ll) retenido, has-
ta alcanzarse un valor máximo para un pH dado. Al incrementarse la basi-
c idad se aprecie descenso de la capacidad de sorc ión. La formac ión de
complejos Cu(Il)-moleculas orgánleas adsorbidas sobre las partículas de
alúmina, explicaria lo ocurrido para valores bajos de pH. Al aumentar la
basic idad se generarían compuestos de coordinación con organo-ligandos
en le fase 1íquida. El efecto es menos drástico para el Cd(II). Hsi y
Langmuir (1985) señalan que la disminución de la capac idad de sorc ión de
UO^por óxidos hidratados de Fe, a.1 aumentar la basic idad (a partir de
pH 6), se explica por la formación de complejos estables del catión en
solución.
Estos ejemplos ponen en evidencia la complejidad que posee la dependen-
cia de la sorción con el pH, como consecuencia de la variada gama de fe-
nómenos que pueden tomar parte en el proceso.
50
4.3.2. Influencia de la concentración de NaOAc
La influenc ia de la salinidad (concentrac ión de NaOAc en este caso) so-bre la sorclón de cationes por arcillas, es un tema poco aborda do en la bibliografía al respecto, en comparación con los estudios existentes so-bre la participación del pH en el proceso. Esto conduce a que el desarro^ lio efectuado en esta sección posea un carácter menos general que el de la anterior, es dec ir se ajusta en mayor grado a las condiciones experi-mentales utilizadas.
En la Fig. 22 se aprecia una. correspondencia prácticamente lineal entre las dos variables y bastante similitud en el comportamiento de ambas cur vas. Esto se explicaría según los conceptos de Wold y Pickering (1981), quienes suponen que la disminución en la sorc ión de iones traza al a um en tar la concentración de electrolito, es consecuencia del incremento de la competitividad del catión salino por los sitios activos del sorbente.
Como se aprec ia en la Fig. 23, mientras en la FFA se saturó c ierto grupo de sltios activos y se mantuvo en ese nivel, la montmorilionita recién alcanzaría un valor crítico al superar una concentrac ión 0.03M/L en NaOAc . Expresando la desorc ión en meq/Kg, los valores de Ca(II) despren-dido serían inferiores a las capacidades de intercambio en ambos casos. Esto en realidad sería consecuencia de las condic iones de desorc ión me-nos drá sticas y quizás de las afinidades de las respectivas arcillas por los iones involucrados. Obsérvese también que el aumento en la desorc ión de Ca(Il), muy leve psra la FFA, coinclde con la disminución en la sor-clón de Cu( II), (?) .
Se. debe destacar que la FFA adsorbió más Cu(II) que la bentonita, pero desorbió menos Ca(II) . Esto estaría, de ac uerdo con la existencia de ma-yor cantidad de sitios dependientes del pH en las arcillas de suelos y la predominancia de un mecanismo tipo intercambio iónico para la montmo-riIIonita .
Griffin y Au (1977), indican que el Ca(Il) desprencido por muestras de montmorilionita cálclca en 50.0ml de soluciones de Pb{N0~)0, afectaría
1 1
la sore ion de Pb(Il) para cantidades de arcilla de 0.2g o más. Esto se debería a la competencia entre el Pb(II) y el Ca(ll) por los centros ac-tivos. Dicho efecto no se aprecia para muestras menores de 0. Ig. Podría suponerse una situación similar para el Cu( II) (o el Zn) en este estudio. Sin embargo se trabajo con cantidades de arcilla inferiores a los 0.15g. Además la concentración de Na (I), varias veces superior a la de ion tra-za (la situación se discutirá posteriormente para concentrae iones mayo-res) , actuó "enmascarando" el medio, y disimulando así las variaciones de concentración producidas.
Los datos aportados no revelan un panorama, completo sobre la influencia de la concentración salina en el proceso de sorción, sin embargo marcan pautas de interés que serán utilizadas en el desarrollo del tema.
A .3 .3 . Intervene ion del ion saturante
Obsérvese como en las Figs. 24 y 25» existe una inhibición de la concen-tración al aumentar el número atómico del ion saturante. El efecto es más notorio en la montmorillonita, para la cual el contraste entre las tres curvas es mayor al elevarse la concentración de Cu(II).
Según la teoría de la doble capa eléctrica, los iones bivalentes son ad-rrjorjo uäJ Cites ,
sorbidos con preferencia a los rm6*»lenteo. Sin embargo no se explicarla la diferenc ia de comportamiento entre las formas sódica y potásica, para un mismo sorbente. Los resultados tampoco concuerdan con un mecanismo i-deal de intercambio iónico.
En definitiva se verifica la presencia de adsorción específica, es decir aquella que explica la existencia de las series liotrópicas (ver sección 4.3.4.). Esto está vinculado al concepto de afinidad, la cual dada su de pendencia con un gran número de variables (pH, salinidad, efecto s estruc_ tárales, etc.), exhibe c ierta dependencia con el método de determinación (por ejemplo útil izando las constantes de la ecuación de Langmuir, o con siderando datos de sorción en condicionea experimentales específicas). Seguramente esta es la razón por la cual loa resultados obtenidos por es
te estudio para la montmorillonita (Fig. 25), coinciden parcialmente con
los reportados por Borovec (1983) con el mismo mineral a pH neutro.
La discusión de la forma de las isotermas aquí presentadas, se efectuará
en el desarrollo siguiente, que se refiere a la influencia del ion sorba
to y la naturaleza de la are illa en el proceso.
4.3.4. Influencia del catión sorbato y la naturaleza del sorbente
En esta sección se discuten las isotermas para los rangos de concentra-
c iones de Cu(Il) investigados (secciones 3.2.5.3. y 3.2.5.4.) y se com-
paran sus comportamientos con las curvas para Zn(II) a niveles traza
(secc ión 3 . 2 . 5 . 5 . ) . También se procura generalizar el tratamiento para
otros oligocationes, en base a la información bibliográfica recopilada.
4.3.4.1. Concentraciones bajas de Cu(Il)
Como se aprecia en la Flg. 26, a pesar de la dispersión existente (9% en
este caso, ver la sección 4.2.2. ), cada Isoterma presenta un comporta-
miento característico que la diferencia de las demás. Sin embargo se ob-
serva claramente una separae ión en dos grupos, que contrastan en sus ca-
pa c idades de sorción. Por un lado la FFA, la FFB y la montmorillonita,
que constituyen el grupo mía activo frente al caolín y la FFC, cuya cap-
tación de especies de Cu(Il) es muy baja.
Tal situación se puede interpretar en base al conocimiento que se posee
de cada uno de los sorbentes considerados. La FFC demuestra un comporta-
miento similar al del caolín, dado que se trata de la fracción menor de
2um de la muestra- de suelos original, en la que se eliminaron la materia
organ ice (calor a 420°C) y los óxidos hidratados de Fe (tratamiento con
dit ionito-c itrato sódicos). Es dec ir la FFC contiene solamente los mine-
rales arcillosos mencionados en la sección ¿ . 1., los cuales son bastante
inactivos da da su baja capacidad de intercambio (Borovec, 1983). El ca-
lentamiento a 420°C puede haber alterado otras propiedades de la are illa
en cuestión (por ejemplo, porcentaje de agua sorbida).
Por su parte la FFA y la FFE, dado BU contenido en materia orgánica y ó-xidos de Fe (en el caso de la primera), presentan mayor retenclón de Cu(II), superando a la montmorillonita para los valores más bajos de con centrac ion. Obsérvese que a partir de unos 2mg/L de Cu(Il) en solución, las isotermas para la FFA y la FFB tenderían hacia un valor crítico, y en ese rango de concentración la montmorillonita adquiere mayor capaci-dad sorbente. Eato implicaría que los sitios correspondientes a la mate-ria orgánica y los óxidos hidratados de Fe se habrían saturado, dando lu gar a una mayor participación de los minerales menos activos (caolín, 1-1ita y clorita). Los va lores de la Tabla 19, corroboran este hecho, ya que ambas curvas se ajustan a un modelo de tipo Langmuir, en el caso de la FFA con un 95*8% de la varianza total explicada, correspondiendo un 97-6% para la FFB. De cualquier manera las isotermas se ajustan mejor al
2 modelo de Freundlich, como se aprecia por los valores de R (Tabla 19). Esto se verifica pa ra los sorb entes ma's activos prefer ene ialmente, dada la mayor linealidad de las curvas al graflcarse en escala logarítmica, como se muestra en la Fig. 27.
Estos resultados están de ac uerdo cor. los reportados por Me Laren y coi. (1973 y 1981), respecto a cue la materia orgánica y los óxidos de Fe (y Mn) gobiernan los procesos de sorclón en suelos naturales. Por su parte una montmorillonita exhibe mayor capacidad que una 11ita o un caolín. Contrariamente Abd-Elfattah y Wada (1981) mencionan un efecto inverso pa ra la montmorillonita y el caolín. También citan una activa participa-c ión de minerales de naturaleza amorfa, como el alofano. Las condic iones experimentales de esos traba jo s fueron diferentes a las empleadas en es-te estudio.
Cuando se trató la Influenc ia del ión saturante en el proceso de sorc ión (secc ión 4.3.3»)» se dejó de lado la discusión sobre la forma de las lso_ termas. En el desarrollo subsiguiente no solo se enfoca la atención so-bre dicho aspecto, s ino que también se compara el comportamiento en fun-ción de las caraeterist leas del sorbente.
Ai comparar los gráficos de la Fig. 30 de las are illas potásicas» con
54
los de la Fig. 26 para las arc illas sódicas, surgen dos hechos a desta-car. En primer lugar, la montmorIlionIta no supera la capacidad de sor-c ión de la FFA o la FFB, para ningún,valor de concentración. Por otra parte, la s tres isotermas muestran una zona de sorc ion constante cuando la cantidad de Cu(II) en soluc ión supera ciertos valores. Obsérvese que este hecho se repite para las Isotermas de los sorbentes saturados con Ca(II), ver la Fig. 33.
En sistemas en donde el sorbato es una especie molecular, este efecto es un hecho bastante frecuente. Generalmente se atribuye a la formación de multicapas o a la presencia de sitios de energías diferentes, aunque e-xisten otras posibles interpretaciones.
C uando las especies sorbidas son de naturaleza iónica, solo sería válida la segunda proposición. Sin embargo se pueden proponer algunos mecanis-mos alternativos. Por ejemplo la adsorcion de complejos del tipo Cun(OH)2^_2 c o m o Postuló Perrin (i960), o similares.
Otra posibilidad la constituye un mecanismo como el que se esboza a con-t inuacióni
Cu +2
Cu •2 CuOH+ - CuOH H ^ . -4- C u+
H -C uOH + CuOH
Jarvis (1981), Investigó la sorc ión de Cu(Il) sobre muestras de suelo a 20°C y pH entre 4.5 y 7.0. La concentración de ión metálico varió entre 0 y 65 mg./L. Los datos obtenidos están de acuerdo con la existencia de s it lo s de energías diferentes.
Las isotermas de desorción de K y Ca, Figs. 32 y 3 5, están afectadas por una fuerte dispersión. De cualquier forma se insinúa un nivel constante de desprendimiento de ión saturante, independiente de la variacion de la concentrac ión de Cu(Il), con c ierta analogía con los observado s cuando se estudió la Influencla del pH. Esto sugeriría un proceso controlado por el ión predominante en solución» es dec ir el Na(I).
5 5
Se debe aclarar que la dispersión citada en el párrafo anterior se expli caria por los mismos motivos esgrimidos para las desorciones de K(I) en fune ión del pH (sección 4.3.1.).
4 .3 .A .2. Concentraciones mayores de Cu(II)
Las isotermas de la Fig. 28 insinúan encontrarse próximas a la satura-cion de los grupos activos, cuando las concentraciones de equilibrio su-peran los 500mg/L de Cu(II). Sin embargo los valores de los coeficientes de regresión se ajustan mejor al modelo de Freundlich (Tabla 20). La iso terma de la montmorilionita no se tomó en cuenta para dicho cálculo, da-da la gran dispersión que demuestra.
Comparando las cifras de las Tablas 19 y 20, se nota que la FFA y la FFB mantienen sus parámetros 'a' y 'b' similares, mientras que para la FFC la sltuación es diferente. Sin embargo, esto se debe a la dispersión que exhiben las dos primeras medidas para dicha curva, lo cual se aprecia en el gráfico a escala logarítmica de la Fig. 29. Un nuevo cálculo descar-tando el par de muestras anómalas conduce a valores de 1.7 y 0.52 para 'a' y 'b' respectivamente. Por lo tanto es de suponer que la presencia de mayor cantidad de Na (I) desorbido no habría afectado los datos experjl mentales (ver sección 4.3.2.).
La mayor concordancia en el comportamiento de las tres fracciones de la muestra de suelos de Mina Oriental, en el gráfico de la Fig. 28, en con-traposición a lo expuesto en la Fig. 26, junto con la disminución en los coeficientes de Freundlich (considerando los recalculados para la FFC), para las isotermas a concentraciones de Cu(II) más altas, conducirían a suponer nuevamente la saturación de los centros más activos de la FFA y la FFB (materia orgánica y óxidos hidratados) como explicación al respec_ to.
En la sección 3.1.2. se mencionó que la capacidad e-e intercambio ere ae 633meq/Kg para la montmor ilion ita y de 290meq/Kg para la FFA. Si se efec_ túa el cálculo en base a la Fig. 28, se tienen valores de tíOO y 500 meq/Kg. Estas diferencias se pueden explicar suponiendo la existencia de adsorción específica para el C u(II), en contrapos ición a la adsorclon ge
56
nérica, como la denomina Lyklema (1983). Este último término es poco utjL 1 izado en la literatura sobre el tema, e implica un proceso que es análo go para todos los iones de igual valeneia, como acontece en la parte di-fusa de una doble capa eléctrica. Mientras que la adsorción específica describe la captacion de cationes dependiendo de su naturaleza, de la misma manera que en la zona de Stern, dando lugar a la formación de se-cuencias liotrópicas.
Ambos conceptos son explicados según distintos mecanismos por diversos investigadores (Alvarez, 1985; Abd-Elfattah y Wada, 1981; Me Laren y Crawford, 1973). En general se hace mención a la formación de estructu-ras cerradas entre el sorbente y el ión metálico (dando lugar a especÍes quelato), quimisorción, participación de distintas especies hidrolizadas del catión, etc. para explicar el fenómeno específico, en contraposición a la presene ia de interacciones más débiles para la adsorción genérica o no específica, según su denominación más común. Se debe destacar que es-tos conceptos no implican una dicotomía entre quimi- y fisisorción, como podría suponerse.
4.3.4.3. Influencia de las características del Ion sorba to
Los iones Cu(II) y Zn(Il) presentan un comportamiento muy similar en me-dio acuoso. Sin embargo se debe destacar un mayor carácter anfotero del últ imo de los mencionados.
Pearson (1963) cías ifica a los ác idos de Lewis en duros (o de clase A) y blandos (o de clase B). Los ác idos duros demostrarían mayor tendencia a unirse con 1igandos poco polarizables, con gran afinidad protónica. Pre-sentan comunmente preferencia por combinarse con N, O o F, frente a los otros átomos de cada familia. Por su parte, los ác idos blandos po seen ma yor afinidad por las bases polarizables, formando complejos de mayor es-tábil idad con 1igandos conteniendo P, 3 (Se, Te) o I. Surge así la aso-ciación de ác idos duros con bases dura 3 y ác idos blandos con bases blan-das. Existe un tercer grupo, denomlnado "frontera", donde se ubican los iones con comportamiento híbrido, como el Cu(II) y el Zn(Il).
Según lo expuesto en los párrafos precedentes, no se esperarían diferen-
57
cías importantes en los procesos de sorc ión de Zn,(Il) y Gu(ll) sobre ar-
cillas. Esto se corrobora en base a dos estudios sobre la influencia del
pH en la sorc ión de Zn( II) sobre minerales are 111oso3 .{Farrah y Picke-
ring, 1976c) y suelos (Bar Yosef, 1979)•
Por su parte Kuo y Baker (1980) investigaron la sorc ión de Cu, Zn y Cd
por suelos ácidos. Los datos reportados sugieren un comportamiento simi-
lar desde un punto de vista cuantitativo, con diferencias en función de
la afínidad del sorbente por iones como los considerados.
Cabe destacar que en base a los diagramas de formaclón de hldroxo comple
jos, en el pH de trabajo sería de esperar la presencia del ión hexahidra
tado predominando sobre cualquier otra espec le del Zn(Il).
En la Fig. 36 se observa que el intervalo de concentrac iones de traba Jo
es algo inferior al utilizado para el Cu, como consecuencia de la mayor
sens ibilIdad del Zn al análisis por absore ión atómica. Los resultados de
las dos ultimas muestras de cada isoterma no deben considerarse, ya que
debido a errores de manipulación, el pH del medio fue inferior al indica
do. De c ualquier forma, evidencian una gran sensibilidad de la sorc ión
del caolín a las variaciones de dicho parámetro.
Se reitera la mayor capac Idad sorbente de las fracc Iones de suelos contj?
nlendo materia orgánica y óxidos de Fe. Sin embargo en este caso la FFB
exhibe mayor capac idad que la FFA, lo que se explicaría por una gran afl
nidad de los iones Zn(II) por los centros orgánicos. Shuman (1976) repor
ta este hecho para dos de los cuatro suelos estudiados, mientras que en
lo3 otros casos la situaclón se invierte.
También en este caso los coeficlentes de regresión verificaron un mejor
ajuste al modelo Freundlich» como se comprueba en la Tabla 21. La linea-
1idad de las isotermas para la FFA y la FFB, en el gráfico a escala loga
rítmica de la Fig. 37, resulta bastante buena. Obsérvese que las rectas
correspond ientes se intersectan en aproximadamente 3mg/]L, sin embargo no
se poseen evidencias experimentales que confirmen el hecho.
Borovec y Tolar (1961), señalan que las Isotermas de sorción de iones
58
Zn(II) en caolinitas verifican ecuaciones tipo Freundlich para concentra ciones por debajo de 3 a 15mg/L, dependiendo del grado de cristaiinidad del mineral. Mientras que por encima de dichos valores, se comportan se-gún una ley de Langmuir.
En la Fig. 38 se aprec ia que excepto dos muestras (una de las cuales de-be estar vinculada a un error de manipulación), en los demás casos el Zn(II) fue desorbido por la are illa considerada. Este fenómeno se puede explicar en función de los resultados obten idos hasta el momento. Como se mencionó anteriormente, la FFC se trata de la FFB calentada a 400-420 o * C, para eliminar su contenido en compuestos orgánicos. La gran afinidad de estos últimos por los iones Zn(II) condujo a que c ierta cantidad per-maneciera retenida en la muestra luego de la saturación con NaOAc 1N, transformándose en una forma soluble en agua como consecuenc ia del calen tamiento.
Considerando los datos experimentales y bibliográficos expuestos, se pue de afirmar que una gran cantidad de cat iones de ol igo elementos se rigen por una ley general en los procesos de sorc ión sobre suelos, sedimentos o sus distintos componentes. Dicho grupo se encuentra integrado por Co(II), Ni(II), Cu(Il), Zn(Il), Cd(Il), Hg(Il) y Pb(Il), a los que se su • O marían Ag(I) (Anderson et al., 1973) y Ü O ^ (Pradier, 1984). Tal compor-tamlento implica que las isotermas de sorc ión se ajusten a una ecuac ión de Freundlich para soluc iones diluidas, mientras que tienden asintótica mente a una recta de pendiente nula para concentracIones mayores, emulan do una curva tipo Langmuir.
Como es sabido, los modelos de Langmuir y Freundlich fueron aplicados o-rlginalmente a sistemas sólido-gas (o líquidos puros), suponiendo la for mac ión de monocapas quim isorbidas y sin interacción entre las moléculas part ic ipantes. El primero considera una super-f ic ie homogénea, mientras que el segundo admite la existenc ia de s it ios activo s de distinta natura leza, y se verifica para presiones (o concentraciones) bajas de sorbato. Esta es la razón por la cual el modelo de Freundlich conduce a una ecua-ción exponencial, la cual no predice la existencia de una zona de adsor-ción constante.
Ls mayor utilización de la ecuac ión de Langmuir quiza's radica en la pos_i
59
bilidad de interpretar los coeficientes que la integran. Sin embargo, es
to implicaría asumir la validez de las condiciones impuestas al modelo,
lo cual se corrobora en forma relativa en algunos sistemas. Es decir, el
ajuste de los datos experimentales a una ecuación del tipo de las menclo
nadas, se trata de un te cho empírico, que no conduce a suponer que el
proceso se efectúe según el modelo correspondiente, pero de cualquier
forma da pautas orientadoras al respecto.
Se plantean entres otras versiones de los modelos de adsorción, lo que
conduce a discrepancias sobre los mecanismos intervinientes. Algunos au-
tores cons ideran una superf icie homogénea por cuyos sitios act ivos compjl
ten cat iones de distinta naturaleza (Harter y Baker, 1977 i Bar-Yosef,
1979; Griff in y Au, 1977.)* Otros investigadores suponen la existencia de
centros de sorción con diferentes afinidades por los iones presentes en
solución (Brauwer et al., 1983).
De cualquier forma se debe destacar que para soluc iones diluidas predom_i
nara el efecto de la heterogeneidad, existiendo baja interacción entre
las espec ies intervinientes y dando lugar a una capa quimisorbida. Por
lo tanto las condiciones son muy similares a las supuestas según el mod£
lo de Freundlich» Langmuir (1981) señala que es muy común la verifica-
ción de isotemas tipo Freundlich para una variada gama de cationes en
distintos sorbentes, y para fracciones molares menores que 0.05 en la fa
se sólida. Luego para fracciones molares de hasta c inco veces o más di-
cho valor, tendría lugar un modelo tipo intercambio iónico. En este tra-
bajo la soluc ión se mantuvo en todos los casos en una concentración por
debajo de 0.06 eq/L, mientras que en general no se superó la cota supe-
rior propuesta por Langmuir (1981), es dec ir fracción molar del sorbente
en la fase sol ida igual a 0.25.
4.3,5. Isotermas de desorcion
Las isotermas ce desorc ión aquí expuestas no son compa rabies con las ob-
tenidas para los procesos de sorcion, ya que aunque se trabajó en el mis.
me intervalo de pH y con concentraciones de NaOAc similares, no se em-
pleó una forma homo ion ica de la FFA. Es decir la misma contendría los ca
60
tiones metálicos expuestos en la Tabla 5, a los cuales se agregarían Na, K, Ca, Mg, Al, etc., que no fueron analizados.
Dos artículos que investigan la eficienc ia de las soluciones de diversos compuestos orgánicos e inorgánicos para extraer cationes en forms selec-tiva, es dec ir procurando dif erenc lar los s it ios activos involucrados (Farrah y Pickering, 1978b; Tucker, 1985)» constituyeron la única fuente de información disponible. Sin embargo, no contienen isotermas de desor-c ión que se pudieran usar a efectos comparativos«. Como es de esperar, am bos estudios sugieren que se trata de un proceso multivariable, que de-pende del pH, la naturaleza del sorbente, los reactivos utilizados y las caracteristicas del ión metálico.
En las Figs. 39 y 40 se observa que el Cu(II) insinúa un comportamiento lineal, según una recta de pendiente -10 mM.L/Kg.M que pasa por el ori-gen . Mientras que el Zn alcanzaría un valor constante de desore ión, pró-ximo a los -2.5mM/Kg. Suponiendo que la linealldad demostrada por el Cu, se verifica para NaOAc IM, los valores citados corresponderían a un 33 • 5 y 6. de Cu y Zn respectivamente, en relac ión a sus contenidos totales en la FFA. Por su parte esto equivale a una sore ión de 25meq/Kg de arci-lla, valor 12 veces menor que el obtenido con HCl 0.IN, lo cual se expli ca por la existencia de una gran cantidad de iones intercambiables en la FFA original, y una mayor eficlencia de la soluc ión del ác ido fuerte pa-ra extraer cationes metálicos.
Las isotermas de desore ión con NaOAc y CaCl^ (Figs. 41 y 42), demuestran distintos comportamientos. En el caso del Cu, la curva parece alcanzar un valor de desorción constante para concentraciones superiores. Esto quizás sea una consecuencla de la competenc ia entre el Na(I) y el Ca(II) por los centros activos. Los datos correspondientes al Zn, presentan una gran dispersión, lo cual impide una discusión adecuada de su comporta-ra lento.
Resultó Inesperado que el agua destilada fuera más eficiente en la ex-trace lón de Cu, que una solución conteniendo 0.Q31M/L de NaOAc o la mez-cla NaOAc 0.025M/L-CaCl2 0.QOIM/L, lo cual se deduce comparando los re-sultados expuestos con los obtenidos para la muestra DES0CUZN-001.
CAPITULO 5 i CONCLUSIONES
5.1. Características del proceso. pág. 6i
5.2. La sorción en algunos fenómenos naturales. pág. 63
5.1. CARACTERISTICAS DEL PROCESO
Loa modelos de sorción de cationes sotre diferentes sólIdos en general
suponen que el proceso esta controlado por la competitivldad de los Io-
nes alsueltos por los sitios activos de la superficie sólida heterogénea.
Esto sugiere la existencia de adsorción específica y el control de ia
distribución de los iones en soluc ion por la doble capa eléctrica (Nir,
1935; Davis y Leckle, 1978).
Según los resultados obtenidos, un modelo como el citado se aplicaría a
la sorc ión de iones de metales pesados por are Illas de suelos, las cua-
les debido a la presene ia de óxidos hidratados y materia orgánica, po-
seen sitios de alta especificidad que gobiernan el proceso para solucio-
nes diluidas. En cambio, los minerales arcillosos contendrían centros ac
tIvos con un comportamiento afín a un mecanismo de intercambio iónico.
Esto justificaría la Influenc ia demostrada por iones Na(I), en el proce-
so de sorc ión.
Farrah et al. (1980) y Borovec (1984), señalan que la atracclón electros_
tátlea entre sitios negatIvos de los minerales areillosos y los iones m£
tálicos, es el factor predominante en los procesos de sorc ión por tales
especies. Lo cual coineide con lo mencionado en la última parte del pá-
rrafo precedente.
Brouwer y col. (1983), indicaron la existenc ia de tres clases de sitios
activos diferentes en una ilita» basandose en un estudio con metales al-
calinos y aicalinotórreos. Heller-Kallai (1981), señala que los minera-
les arcillosos contienen centros de sorción vineulados a las intercapas,
a las caras y a los bordes externos de las partículas. El comportamiento
anómalo de las Isotermas correspondientes a la montmorillonita (Fig. 26)
se explicaría por la presencia de sitios externos predominando para solu
ciones diluida s. Al aumentar la cone entrac ión de ión sorba to, tomarían
mayor part le ipaclón los s it ios interlamlnares. Cabe menc ionar que la su-
perf ic ie interna de las montmorillonltas es unas 7 veces mayor que la ex
terna (Dlllard et al., 1934).
62
'Barrer (1984), menciona que la capac idad de hinchamlento de las montmorl
lionitas sódicas en agua es infinita, en cambio la forma calcica presen-
ta un valor de 9.5 £ aproximadamente. Este fenómeno podría vincularse
con lo c itado en el desarrollo anterior, ya que la montmorilionita no de
mostró dicho efecto al estar saturada con K o Ca.
Las isotermas de sorc ión para concentrac iones altas de Cu(II) presentan
un comportamiento difícil, de explicar, ya que se ajustan a un modelo ti*
DO Freundlich y no a uno tipo Langmuir como se podría esperar. Sin embar
go esto no debe considerarse en términos absolutos (ver sección 4.3.4.).
La influencia del pH en el proceso se explica por la existencia de car-
box il os y grupos fenólicos en la materia orgánica, hidroxilos superfic ia
les en los óxidos hidratados de Fe y Mn, y a la ruptura de enlaces del
tipo M-O-M (M- Si o Al) en los bordes de las partícula s de minerales ar-
cillosos. Sin embargo no se pueden dejar de lado los efectos que se pro-
ducen en los agregados como consecuencia de las variaciones de la concen
trac ión hicrogeniónica (floculación, peptización, etc.).
Si bien ex iste una ley general que rige los procesos de sorc ión para lo s
iones de metales trazas sobre arcillas (ver 3er parrafo de la pág. 58),
los cationes Cu(II) y Zn(Il) presentan algunas diferencias en sus compor
tamientos, lo cual sería una consecuenc la de la espec if ic idad de las in-
teracciones que part iclpan en el proceso.
Considerando el conjunto global de los datos de sorc ión obtenidos, se po_
dría dec Ir que en las condlc iones de traba jo, los iones alcalino s y alca
1inotérreos se ajustarían en general a un proceso del tipo de un lnter-
cambio ión ico. En cambio los cationes de metales pesados (Cu y Zn en es-
te caso) presentan un comportamiento ba sta nte más com ole jo. Esto estaría
de acuerdo con lo citado por Langmuir (1981) .
Cabe mencionar, que la3 arcillas de distinta procedenc ia varían en su
composición v naturaleza química, lo cual conspira contra una mejor con-
cordancia en los resultados alcanzados por diferentes Investigadores.
63
5.8. LA SORG ION EN ALGUNOS FENOMENOS NATURALES
A partir del desarrollo efectuado, es evidente que los fenómenos de sor-
ción participan en el control de los contenidos de elementos trazas en a
guas» suelos y sedimentos. Sin embargo en estos sistemas surgen nuevos
factores, que resultan difíciles de evaluar a part ir de ensayos de labo-
ratorio .
Por ejemplo, los resultados recabados señalan que en suelos en los cua-
les las arcillas poseen baja capacidad de intercambio (caolinitas, clori
tas» illtas, etc. ), la sorción estaría gobernada por la materia orgánica
y óxidos hidratados de Fe (y quizás otros elementos) presentes. Davis
(1984), indica que como la concentración de partículas suspendidas en mu
chas aguas naturales es bastante baja, un gran porcentaje de su área su-
perficial estaría cubierto por compuestos orgánicos sorbidos. Dicha si-
tuación también se plantea para los óxidos hidratados de Fe. Esto podría
verificarse para las arcillas de suelos.
Guando se realizan los ensayos in vitro, se somete a la are illa a una se
rie de tratamientos previos (tamizado, secado, etc.), que podrían alte®
rar las características de la muestra respecto a su estado original en
el medio natural. Se incluyen aquí ef ectos como los citados en el párra-
fo precedente u otros, como varlac iones en la s capas de hidratac ion, en
la forma de las partículas, etc.
Otro parámetro a considerar para coaparar el sistema de trabajo utiliza-
do en este estudio con ios fenónenos a nive1 ambiental, es la relación
sólido-solución. Es dec ir, en los procesos en suelos las diferencias en
ese sent ido son muy grandes. Para realizar un ensayo de características
"similares", se tendrían que uti11zar por ejemplo, columnas de vidrio re
llenas del suelo a investigar, que serían atravesadas por las disolucio-
nes de interés, impulsadas por efectos gravItacionales. En el caso de se
dimentos fluviales la situación respecto al punto considerado, presenta
mayor analogía con los ensayos de laboratorio, aunque las concentracio-
nes de elementos traza en aguas naturales, son en general del orden de
los ug/L, es decir muy inferiores a las utilizadas en este trabajo (Rose y col., 1979, pág. 356).
Tiller (1967) encontró que la adsorción de Zn(II) sobre montmorillonita se incrementó, al adicionar ácido silícico al sistema. Es evidente que fenómenos de este tipo podrían tomar partic ipac ión en proceso s naturales.
Los Microorganismos» las raíces vegetales, etc., también son capaces de sorber especies químicas en los sistemas naturales, como se exhibe en la Fig. A3 . Dichos procesos también marcan diferencias con los ensayos efec_ tuados en este estudio.
En conclusión, si bien los principios básicos de los fenómenos de sor-c ión para los sistemas in v itro y naturales son análogos, los procesos que tienen lugar en estos últimos alcanzan tal diversidad y complejidad, que son muy dlfíc iles de reproducir completamente en el ámbito del labo-ratorio. Es decir que los estudios como el aquí expuesto, son importan-tes para el conocimiento de los fenómenos de soreión, pero se debe tener especial precaución cuando se pretenda proyectar las inferencias realiza das, a un sistema natural particular.
Por lo tanto, la forma óptima de trabajo se lograría complementando lo3 datos experimentales obtenidos en el laboratorio, con ensayos de diver-sas características a realizar en el ámbito geográfico de interés.
TABLAS Y FIGURAS
TABLA 1.- Esquema de clasificación de los flíosilicatos relacionado a los m inerales de are illa, propuesto nor la AIPEA. De Besoa in, 1935» pág. 321.
Grupo ̂ (x^carga Tipo por fórmula u-
nitaria)
1 Jl Caolinita-ser-pentina (x a-prox. 0}
Sub-grupo (n—N- de ca tiones en la hoja oc-taédrica)
Caolinitas (n aprox.2) Seroer.tinas (n anrox . 3) *
£ Especles
Caolinita, ha lo isita. Crisotilo , 11 zar dita y antigorita.
2 s i Pirofilita-tal co (aprox. 0)
Esmectita o Montmorilloni-ta-saponita (x entre 0.25 y 0.6)
Vermicul ita (x aprox. 0.6-0.9)
Mica*^(x aprox. 1)
Mica frágil (s aprox. 2)
Pirof Hitas (n aprox . 2 ) Talcos (n aprox. 3)
Esmectltas dloctaédr_i cas o montmorilloni-tas (n aprox. 3) Esmectitas trioctaé-dricas o saponitas (n aprox 3 )
Vermiculitas dloctaé-dricas (n aprox. 2) Vermicul itas trioctaé aricas (n aprox. 3}
Micas dioctaédrleas (n aprox. 2)
Micas trloetaédrleas (n aprox. 3) Micas frágiles dioc-taédricas (n aorox. 2) Micas fragües trioc_ taédrleas (n aprox. 3)
Pirof11ita
Talco
Montmorillonita, beide-1ita y nontronita.
Saponita» hectorita y sauconita.
Verm iculita dioctaédri-ca. Vermicul ita trioctaédri. ca.
Muscovita, paragonita.
Eiotita, flogopita.
Margarita.
Clintonita.
2 si si Clorita (x va* riable)
Clor itas dioctaédrl-cas (n entre 4 y 5) Clor itas di» trioc-traédrlcas Clorítas trioctaédri-cas (n entre 5 y 6)
Donbassita.
Cookelta, sudoita.
Pennina, cllnocloro, proclorita.
£ Se dan unos pocos ejemplos. ££ El status de la ilita o hidromica, serlclta, etc. debe dejarse abier-
to al presente» ya que no está claro en que nivel de este cuadro debe rían estar. Muchos materiales así designados podrían ser lnterestrati_ f icados.
TABLA 2.- Parámetros experimentales empleados en las determinaciones por Espectrofotometría de Llama.
Elemento Ancho de rendija
Longitud de onda
Llama Método Lámpara Concentrado nes usadas.
Na 0.7nm 589.2 mu aire-C2H2 EA „ 0-20mg/L K 2.0 755.5 r» H
- 0-10 Cu Zn Ca
0.7 0.7 0.7
324.6 213.6 422 .7
H M tf
ÁA ti if
Multiele-m e n t Al-Ca-C u-Mg-Fe-Si-Zn.
0- 8 0- 3 0- 4
TABLA 3.- Isotermas de (des)sorción realizadas para tenores traza de Cu y Zn.
Sorbente Ion saturante Sorbato Análisis de Caolín Na( I) Cu( II) Cu.
if it Zn(II) Zn. Bentonita n Cu( II) Cu.
M K(I) if C u, K. o Ca(II) rt Cu, Ca.
FFA Na (I) if Cu» Na. i« it Zn(II) Zn. it K(I) Cu(Il) Cu, K. ti Ca(ll) if Cu, Ca.
FFB Na (1) it Cu, Na. ti o Zn(II) Zn, Na. ! ! K(I) Cu(II) C u, K.
FFC Na (I) it Cu. it •i Zn(II) Zn.
TABLA 4. - Características de loa espacian] ientos más importantes de al-gunos de los minerales involucrados con este estudio.
Espaciam lent os en 2. Mineral — - - •
Original Saturado con Mg Calor a 5atura-(Indice de plano) y (HPC0H)P- 56O C. ¿Aon K.
Caolín 7.15(001) 3-58(002)
No cambia. Desapa« rece.
No cam-bia.
Montmorillon ita 14(001) 7(002) 4.7(003) 3.5(004)
1.48-1.51(060)
Aumenta a 17.8. Cae a 10.0.
Cae a 10-12.
Clor ita 14.2(001) 7.1(002) 4.7(003)
3.54(004) 1.53(060)
No cambia. No cam-bia 0 se in-tens ifi_ ca.
No cam-bia.
Hita 10.0(001) 4.9(00á ) 4.5(020,110) 3.3(022,003)
No cam-bia.
Cuarzo 4.26. 3.34, 1.81, 1.53c
Igual. Igua1.
Refer ene las i Gr im, 1953; Gorbunov, 1963 y Besoain, 1935. Nota; los comentarios de las últimas tres columnas, se ref ieren a los
planos (001).
TABLA 5.- Resultados de los analIs is químicos de dos fracciones de la muestra de suelos de M. Oriental.
Elemento Método Contenido en la frac_ ción menor de 12 5um.
Contenido en la frac_ ción menor de 2um.
LD
Fe EEP 6.46% 7.95% 0.1% Ba n 260 ppm 258 10 ppm P « 521 1311 10 Cu n 1464 2248 10 Gu AA - 1897 2 Gr EEP ^ 86 93 10 Ag H LD 0 c 5 0.2
- B II LD 14 10 Zn II 1760 2688 10 Zn AA - 2524 1 3b EEP LD LD 20 Pb « 249 290 10 Sn ii LD LS 20 Ni ! ( 27 51 10 V ti 99 109 10 Mn n 1597 2299 10 Be i» LD 2 1 Mo ii LD LD 2 As ii LD LD 20 W II LD LD 10 Go n 19 29 10 Y ii 17 24 5 Cd ri LD 3 1 Nb 11 LD LD 10
LDf Límite de detección, EEPi Espectrometría de emisión AA; Absorc ión atómica.
plasma J
TABLA 6«. - Porcentajes de materia orgánica y humedad en muestras de sue los y arcillas.
Muestra Materia organica
Metodo
Fracción de suelo H ?0 ? 30%, 80 C. de M. Oriental 0-5000um.
Fracción de suelo de M. Oriental 0-125um.
Fracción de suelo de M. Oriental 0-2 um.
Walkley y Black.
tfalkley y Black. Calor 110 C.
Mo ntm o ri11o n i ta. Calor 110 C. Calor 420 C.
Contenido
0.8%
5-1%
7-5%
4.3%
Humedad
6.2%
13-3%
TABLA 7.- Valores de capacidad de intercambio catíónico (CIC) para dis_ tintos componentes del suelo, según este trabajo y Fassben-der (1980).
Arcilla
Caolín
!IC (¡neq./lQOg de muestra)
Este trabajo
5.6 5.7 5.4
Fassbender
3- 15
Bentonita 67 69
Montmorillonlta
Fracción arcilla de la muestra de suelos de M. Oriental.
Hita
Clorlta
Oxido de Fe (amorfo).
Materia orgánica.
80-120
29 29
2 0 - 50
10- 40
10- 25
100-250
TABLA 3.- Comparación de los parámetros instrumentales de este traba Jo con datos bibliográficos •
Elemento Método Longitud de onda (ran).
Sensibilidad ET Rl
Ruido(%) ET R1
LD ET R2
Ca Absorc ion 422.7 0.09 0.03 1.2 1.0 0.2 0 .003 Cu ft 324.7 0.09 0.09 1.7 1.0 0.08 0 .01 Zn n 213.9 0.02 0.018 1.5 1.0 0.02 0 .005 Na Emisión 589-0 0.34 9at 1.2 - 0.8 0 .1 K •i 766.5 0.13 - 1.9 - 0.4 0 .1
ET: Este trabajo» R1 i Perkin-Elmer (1936), R2 i Franson (1930).
TABLA 9*- Comparación del error cometido por la técnica analítica con datos bibliográficos.
Elemento/Método Este trabajo Datos biblioKráficos Elemento/Método Rango IBR/L
Conc. tipo IBg/L
EMR Rango mg/L
Conc. tipo ag/L
Pul % Ca/AA 0.2-4 4.0 20.2 0.1-60
0.3-15 5 5
13 7.1
Cu/AA 0.08-8 4.9 11.0 0.02-5 5 6.8 Zn/AA 0.02-3 1.3 8.0 0.02-3 1.5 5.7 Na/EA 0.8-20 11 15.9 1-100
> 0.1 10 1 9 . 9
7 o 5.3
K /EA 0.4-10 4.5 2 5 . 8 - > 0 . 1 3 . 1 5-4
EMRf tíí'?5(Y /N)f 100 PG-I i Precisión global lnterlaborato-conc. tipo ríos.
Los datos de las primeras 5 filas (bibliografía) son de la OWDCGS (1977) y el resto de Franson (1930).
TABLA 10.- Errores que afectaron al método conplejométrico.
Determinación Concentración C -C % de error de Cu, mg,/L. °
1 1003 0 0.0 2 1008 5 0.5 3 995 -8 ©.8 4 992 - 1 1 1.1 5 992 -11 1.1
TABLA 11.- Cu(II) sorbido por dos series de muestras de caolín sódico a temperatura ambiente y pH 5«
Caolín-Na mg
Cu(II) inicial ms/L
Cu( II) final mg/L
Sörcion Cu(Ii) sM/Kg
45-9 5-0 4.7 2.5 47.9 » 4.4 4.9 51.3 11 4.6 3.1 54.5 11 4.6 2.9
97.1 8.1 7.3 3.2 113.5 11 7.1 3.3 124.5 o 6.9 3.8 133.9 n 7.3 2.4
TASLA 12.- Datos de precisión oara las muestras repetidas de Cu deter minadas por absorción atómica. Condic iones experimentales; 24 .7 C, pH 5«01 y NaOAc 0.026m/L.
Sorbente SM Cu DR» % DP, % Muestras repetidas
Caolín-Na 5.2 36 16.6 IS0S0CU1 »004 y -005
FFA-Na 25.4 13 14.5 ! ! -012 y -013
FFA-X 33 -5 7 1 2 . 4 11 -069 y -070
FFA-Ca
t-•
CM 16 21.8 ti -109 y -110
FFB-Na 22.5 10 9.7 If -028 y -029
FFB-K 13.5 10 5.8 ti -080 y -031
FFC-Na 10.1 ¿3 19.4 II -042 y -043
Mont.-Na 24 .2 14 21.7 ti -054 y -055
Kont.-X 19.0 20 0.4 ti -089 y -090
Mont.-Ca 14.9 8 5.0 ® ̂ t i »100 y -101
DR; 100 Xp-X^ /X y DPí Diferencia entre las pesadas de arcilla de
la s muestras. SM Cus valores medios de sorción de Cu(II), en raM/Kg.
SABLA 13.- Datos de precisión para los valores de sorción de Cu deter minados oor complejometría. Condic iones experimentales: 25 C» pH 4.9 y NaOAc 0.026M/L.
Muestras repetidas Sorbente SK Cu DR» % DP, %
Mont.-Na 422 12 10
FFA-Na 251 14 37
FFA-Na 23 0 25 12
FFA-Na 23 5 30 12
FFB-Na 166 5 1.4
I S 0 S 0 C U I - 0 6 2 y - 0 6 3
- 0 1 9 y -020
- 0 2 2 y - 0 2 3
-023 y - 0 2 4
-033 y - 0 3 6
Por el significado de SK Cu, DR y DP» ver la Tabla 12.
TABLA 14.- Batos de precisión para los valores de sorción Condiciones experimentales Idem Tabla 12.
de Zn(II)
Sorbente SM Zn DR, % DP» % Muestras repetidas
Caolín-Na 1.1 1j5 3-5 ISQS0ZN1-032 y -033
FFB-Na 2.3 7«2_ 1.4 " -010 y -011
FFC-Na -O.? 11 2.0 " -023 J -024
SM Zní Valores medios de sorción de Zn(II), en nM/Kg. DR y DP; Idem Tabla 12.
TAB LA Id.- Datos de precisión para los valores de sorción de C^(Il) en función del pH y la sa Unida. d. Teas ¡era tura % 24-7"C.
Estudio pH final Na OAc,K/L SK " i-•j u DR Muestras repetidas
PH 5.20 0.025 45 .8 6 3-3 ISOSALPH -004 y -005
pB 5.00 fi 45 .7 3-4 t! -007 y -008
Salinidad 4.90 it 20 .3 8 19.2 ft -018 y -019
! ! 5«00
ti 11 .9 7 7-9 ! [ -024 y -025
SM Cu; Valores medios de sorción de Cu(ll), en mM/Kg. DR y DP: idem Tabla 12.
TABLA 15.- Precesión de los datos de sorción de K(l) y Ca(ll) a 7 C en base a las determinaciones con muestras dobles. 2¿
Sorbente Estadlo SM K SM Ca DR» % DP, %
FFA-K Isoterma Cu -317 - 3 12.4
FFB-K Isoterma Cu -3 56 - 0. 3 5-8
FFA-K pH ->¿97 - 0. 3
CO
FFA-K pH -314 - 4 3-4
Mont. -Ca ISQt«X*ZJ>& CU - -216 6 5.9
FFA—Ca Isoterma Cu „ -107 14 ¿1.8
FFA-Ca Sa 1Inidad - -103 1 5-8
Mont .-Ca Salinidad - -211 8 4.3
Muestras dobles
IS0S0CU1-069/070
IS030CU1-080/081
IS03ALPÜ-004/005
ISOSALPH-007/008
IS030CU1-100 ''101
IS0S0CU1-109 /110
ISOSALPH-OIS/O19
IS0SALPK-024/025
pH inicial de sorción
(5.0-5-3) y NaOAc 0.026M/L. SM K y SM Ca; valores medios de ;a DR y DP; Idem Tabla 12.
TABLA 17.° Influencia de los recipientes de almacenamiento, en las de-terminaciones espectrofotométrleas„ Temperatura ambiente.
Recipiente Almacenamlento Cu inicial Cu final Na final Recipiente días mg/L mg/L mg/L
A 3 5-65 5.62 18.2 A 3 »i 5-60 18.5 A 3 i« 5-63 18.2 A 1 »i 5-60 18.4 A 1 a 5.66 18.2 A 1 ii 5.70 18.4 B 11 (S 4 .90 16.3 B 11 II 5.06 16.3 B 3 11 4 .34 13.2 B 3 !l 5-04 16.4 B 1 II 4.84 8.0 B 1 II 5.02 8.0 B 1 II 5-16 7.9
Las concentraciones de Na son diluciones de las originales. NaOAc 0.03 molar j pH 5.0.
TABLA 18.- Sorción de Cu(Il) en función del tiempo. Condiciones expe-rimentales ; 25 C, pH 5.0 y NaOAc 0.03 M./L.
Tiempo Caolín Cu inicial Cu final Sorción Cu(II) horas mg mg/L mg/L ffiM/kg
3 49.0 5.65 5.21 4.2 6 121.9 8.10 7-40 2.7 6 - 99 • 1 11 7.40 3.3 6 I O 7 . 7 11 7.3O 3.5
12 - 53-6 5.65 5.31 3.0 15 124.5 8.10 6 . 9 O 4.6 15 -133.9 11 • 7.30 2.8 15 /14 5.5 11 7.40 2.3 15 118.5 11 7.10 4.0 15 - 97.1 11 7.3O 3-9 24 . 45.7 5.65 --,.16 5.1 24 144 . 9 8.10 7.30 2.6 24 -I37.5 ti 7.20 3.1
TABLA 19«- Parámetros de los modelos de adsorción para las isotermas de Cu(II) sobre las are illas indicadas, para concentrado nes bajas. Condiciones experimentales: 24.7 C, pH 5«01 J NaOAc 0.026 M/L.
Modelo Langmuir Modelo Freundlich A i U I i i . « ,
R 2 A B n R 2 a b n
FFA-Na 0 • 958 0 .016 0 .021 7 0 • 953 24 »9 0.40 7 FFB-Na 0 .976 0 .022 0 .027 7 0 • 993 19 .4 0.36 7 FFC-Na - - - - 0 .898 2 .4 0.68 6 Mont.-Na 0 .891 0 .060 0 .014 5 0 .960 13 .0 0.78 7 Caol.-Na - - - - 0 .893 1 .1 1.05 5 FFA-K 0 • 967 0 .036 0 .015 7 0 .962 19 .3 0.58 7 FF3-K - - - - 0 .880 12 .0 0.64 7 Mont.-K 0 .305 0 • 115 0 .015 5 0 .963 8 .3 0.76 7 FFA-Ca 0 .925 0 .066 0 .008 7 0 .998 17 .3 0.52 7 Mont.-Ca 0 .908 0 .185 0 .011 6 0 .996 6 • 5 0.66 7
Kotas C/S - A + BC (Langmuir, C concentración en mg/L y S sorción , en mM/Kg)
S - aC (Freundlich) n: numero de muestras utilizadas para el cálculo (se eligieron
de manera que ajustaran mejor el modelo).
TABLA 20«- Parámetros de los modelos de adsorción para las Isotermas de Cu(II) a concentrac iones altas, sobre las aje illa que se mencionan. Condiciones experimentales j 25.0 C, pH 4.9 y NaOAc 0.025 molar. Terminología Idem Tabla 19.
Are illa Modelo Langmuir Modelo Freundlich
Are illa R 2 A B n R 2 a b n
FFA-Na 0 .510 -0.35 0.014 7 0 .887 22 .9 0.38 7 FFB-Na 0 •914 -2.65 0.035 5 0 .963 17.5 0.36 5 FFC-Na 0 .863 -3.64 0.045 4 0 .907 32.3 0.25 4
TABLA 21 .- Parámetros de los modelos de adsorción de las Isotermas de Zn(Il) sobre distintas arcillas. CondicIones y terminolo-gía Idem Tabla 19.
Are1 lia Modelo de Langmuir Modelo Freundlich S.R A B n R.R a b n
FFA-Na 0.891 1.63 -0.542 6 0.994 0.56 2.99 6 FFB-Na - - 0.927 2.07 1.63 7 Cao1.-Na - - - - 0.949 0.90 1.39 5
FIG. 1.- Ciclo geoquímico superficial de los elementos, de duración superior a los 200 millones de años.
Interior de la corteza terrestre
Meteorizacion y transporte
Placas tecto nicas, volca nes
Suelos e-(arcillas)
Océanos
Biosfera
Ríos
FIG. 2.- Ciclo ambiental en el que participa el hombre y suplemen tac ión. Su duración es de miles de años o menos, según la intensificación de la agrieultura.
Vegetales A
Suelo3 (are illas)
N, P, K, S, B
Co, Se
Animales
w Hombre
Se, I
Nota: Ambas Figuras fueron extraídas de Jackson y Lire (1981).
Fläi^.- l o a ,Q3pectoa teóricos vinculados a este eatu^ dio. Entre paréntesis se Incluyen las referencias genera
C IENOIAS
BA3IGA3
Fisicoquímica i
(Castellan, 1976; Díaz Peña y Rola;, 1980)
Quirn Ica^
Organica
Inorgánica-(Cotton y Wll kinson, 1980)
ESPEC ¿FJ CAS
-Termodinámica
•de Superficies (Adamson, 1967; Friplat y col., 1971)
Suelos-arcillas (Fassbender, 198Ö")
Geología
Geoquímica ___ (Rose y col. , 1979)J
Mineralogía
TEMAS
Adsorción (Kipling, 1965; Lyklema, 1983)
Coloides \ \
Nller, 1955; / Van Olphon, / 1963)
Sorcion
Composición \ s(Grlm, 1953;
Besoaín, 1980)
'Fllosílioatos (minerales arcillo-sos)
FIG. 4.- Esquema explicativo de la parte analítica de este trabajo.
TIPO DE ANALISIS
Tradicional Químico!
de Trazas
Mineralógico'
APLICACION 0 METODO Complejornetría
REFERENCIAS Fischer y Peters, 1970; Mercki 2da Ed.
Suelos y sedimentos Jackson, 1964. Espectrofotometría de Llama (Absorción o E-misión Atómica).
Espectrometría de E-raisión Plasma
Franson, 1980; OWDCGS, 19771 Perkin -Elmer, 1986.
Winefordner, 1976; Yoe, 1957-
"~"7>Gomes, 1984. • Difracción de -rayos X
Arcillas Besoaín, 1985; Grim, 1953.
T ermo grav im etr ia
FIG. 5-- Estructuras de los silicatos.
Si 0,, 2 7
A
nesosilicatos sorosilicaios
mosiíicatos
Ot/'Jn [̂ 4 Olí ]t
[Si °3"~].
ciciosilcotos
4 •
> < > X M i
> < M
> -< X
M -<
> < M
> *< M ¿ x t
> < > *< M
X ¿ x t
> < -< M
X t M
-< ¡ X I M »
f ¡to-̂ii icatos
[S'2 05"]n
J) -»Oxígeno
Silíceo tectosilicato
Se trata del beta-cuarzo, que es una forma polimórfIca de la síl_i ce (S102 ) •
FIG. 6.- Estructura cristalina de los minerales arcillosos "bila-minares y trilaminares. Extraído de Fassbender, 1950, pág. 13-
O 0 O Si © OH 9 Al
FIG. 7'" Esbozo de las estructuras de algunos f 11 icatos. De Adam son, 1967» pág. 428.
O Oxygen • Silicon a A luminum O Potassium
@ (OH) o Si-Al ® Al -Mg
FIG. 8.- Difractograma de rayo» X del caolín-K para la línea K sub-alfa del Cu. Reducción al 6k% del original (Martres, 1986)
FIG« 9»- Curva termogravimétrica del caolín magnésico.
pérdida de peso» %.
- - i r '
t i
.'M
* /
I
* I /
X t
Jr i
1QA%
/
X--*" 600' ?00
T (°C
FIG. 10.- Dlfractograma de rayos X para la montmorlllonlta-I, corcespon diente a la linea K sub-alfa del Cu. Reducción al 64% del orí glnal (Martres, 1986). ~
Espac lamientos en Ä* m
FIG. II.- Di frac to gramil de rayos X de la montmorillonita-Mg, para la linea K aub-alfa del Cu. Reducción al 6b% del origi-nal (Martres, 1986).
Eapac iamlentos en 8, I I I í i i i i i i i t i i i i t i i i i i i i i i i i j i i f f r r r í r i r < • ' r
_ P H I L I P S
FIO. 12.- Dlfractograma de rayos X para la fracción are Illa de la muestra de suelos de M. Oriental saturada con K. LÍnea K sub-alfa del Cu. Reducción al 6b% del original (Mar-tres, 1986).
Eapaclamientos en 8.
FIG. 13.- Difractograma de rayos X para la fracción arc illa de la muestra de suelos de M. Oriental saturada con K. Radiación K sub-alfa del Cu. Reducción al 64% del o-rlginal (Martres, I986). Previamente la muestra se calentó a 600 C.
Espaclamientos en S. i i 1 i i i i ( ( i i i i i i f i i i i i i i i t i i t t ( ( ( r r r f ( ( ( r ( í 1 i 1 ( i
• ^ P H ; . ; F S P V S E : : „
FIG. lA.- Dlfractograma para la fracción arcilla de la muestra de suelos de M. Oriental» saturada con Mg. Se emplearon rayos X correspondien-tes al nivel K aub-alfa del Gu.-ReduceIon al 6k% del original (Martres, 1986).
EspaciamientOB en 8. 1 ( I I I I I ( ( í r I I f I I I I I I t f I I ? f I I 8 f í í í f í f r f ' ( 1 f f í f I ( I (
FIO. 15«- Difractograma de rayos X de la fracción arcilla de la muestra de suelos de M. Oriental, luego de su calentamiento a 600 C. Reducción al 64% del original (Martres, 1986).
rriiLir'S R',:;;.: Espaclamlentoa ,en
Flt^l^«- Doterminación termogravImétrlea del contenido de caolín en la fracción arcilla del auelu de M. Oriental, saturada con Mg«
perdida de pe a o» %,
-
c'Ü / /
/ x '•r
/ / _
r Y
A/ Y
_ - - * H
4.3 %
t-
15
T, 10
350 4 SO 650
FIO. 17., Esquema delifraotograma de rayos X de la clorlta con radiación K Bub-alf» áé\ Cu.
7.1379
3 i 7
4,7199
1.4.255
1 - 8
I
.8487
¿.0060 2.4487
Jj 1 LJ—LJ
De Beaoaln, 1985, pág, 24y„
FIG. 18.- Acidez fracciones de suelo en función de la rela-ción voltinen/peso •
pH ,_ , FFA /
$ 5-2 _ J r %
x
5-0
4.8 0 5 , 10
volumen HpO/peso muestra, mi/g.
FIG. 19.- Variación de la absorbencia del Ca, a 422.7 na, en fun clon de la concentración de La (UI). ~
Abs.
0.30 21
0.25
O.cJ
«
0.15 10 (La), g/L
FIG. 23.- l3otema3 de (dea)sarelón de Cu(II) sobre montaorlllonlta y la fracción arcilla de la nuestra de suelos de M. Orlen tal (FFA), saturadas con 2(1), en función del pH.
:u(ii), «v/sg
T # 1
- .
I # i
T £ 1
Mo tac Ion
I
i
;aCA:
• Hont.
f 33 FFA
:O M.
0«
-10.C
3.0 4.0 3.0 s.o 7.0
PIG, 21.- iBOteraas ce desorción de K(I) en función del pH» para las formas hoxoiónicas de la aontxorlllonita j 1& fracción ar-cilla de la nuestra de suelos de K. Orlental (TT A).
1(1), bK/KC -250.43
Notaclon
-350s3
2h. 7 c Na OA c 0.026 K/'L
3.0 4.0 5.0 7.0 pH
FIG. 22.- Isoteraas de eoreión de Cu(II) sobre nontmorlllonita y la fracción arcilla de la ¡ruestra de suelos de K. Oriental, saturadas con 3a(Il), en función de la salinidad.
Ou(II), TLV./K&, 3S®0
3D.0
23 ®Q
20 mO
13 ®0
10 «O
s»o
2L-7 C y pH 5.0
NotacIon
OeOZ NaOAc, K/L
OoJM
FIG. 2J.~ iHotermas de desorción de Ca(Il) en función de la salinidad, para las formas honoiónicas de la cortiorlilor, '.ta v la frac c ión arcilla de la muestra de suelos ce K. Oriental (FFA).~
:s í II;, EK/EK No tac ien
_S3
_103
-130
-soc
-2X3
24 . 7 o„ y pH 5-0 T E
T m i
1
BeQZ N'aOAc, K 'L
0»04
FIG. 2b. - Isotermas de sorción de Ou(Il) sobre la fracción arcilla de la nuestra ce suelos de K. Oriental, para diferentes iones saturantes.
Cu(Il). ry/Er
sc.o.
. 1 +
1
T ¿I + ?1 l L
1" T i 1 A
+ A
T o
0
1
cruz
^lángulo
c írculo
Na (I)
E(T) Oa(Il)
24.7 °C, NaOAc 0.026 K/L J
pH 5-01.
1»00 2=00 3»£K) 4.00 5 .
Cu(Il), ffig/L
25.- I sc temas de sorción de Cu(II) sobre montrnorillonita satura da con diferentes iones nos itivos.
Cu(II), sK/iLg __ cruz: Na ( I) triangulo: E( I}
45.0 círculos Ca(II)
24.7 °C, Na OA c 0.026 K/L y pH 5-01.
35 »0
T + I
ú
T A i T 0 1
I +
T A i 0
1
T A 1
T A 1
0 1
T O Ó i T 0 1
T o
I 0 1
2.00 4.CD 8.tX3 Cu(II), «g/L
FIG. 25.- Isotermas de sorción para el Cu(II) sobre diferentes arci-llas saturadas con Ka(I). Por el significado de los silbó-les "FFB" y "FFC", ver la sección 2.2.3.
Nota clor.
CU(II), ¡EK/KC
43.C .
i 0 1
J i
I 1 B O
1 I
I ?i O *
],T 1
T 0 1
I
T A
Q. *
]J 0
1 24.7 CC, NaOAc 0.026 K/L y
pH 5-01.
T A J.
O. 2cCC 4»W E.00 8« Cu(Il), Big /L
FIG. 27.- Isotermas de sorción para -el Cu(II) sobre diferentes arci-llas saturadas con Ka(I)» en essala logarítmica. Por el significado de los sitóles del recuadro, ver las secciones 2.1.1 y 2.2.3«
Notación
C u ( 11), sF./EK
2A.7
ie
&
NaOAc 0,026 K/L T pH 5.01.
* O
- B O O
o ® 6
0
0.1 3 * 5 6 7 8 Cu(II), ng/L
FIG. 25.- Isotermas de sorción de Cu(II) sobre arcillas sódicas. Kol c ión, asterisco ; montmorilionita, cuadrado; FFA, círculo: FFB y triángulo: FFC. Por el significado de los símbolos "FFA s "FF3"y "FFC", ver las secciones 2.1.1 y 2.2.3.
Ou(II), nK 'Kg 433
4 0 0
330
250
200
1 3 3
100
3)
1
Li I
A 1
T 0 1
A I
2 5-0 °C, pH 4.9 y NaOAc 0.026 K <"'L
Q
I 0 ?l 1
I ?T Ji
ll
100 200 BOO 400 SOQ 600 700 800 SDO Cu(Il), Bg/1
1000
F i S . 2 9 . - I s o t e r a a e de s o r c i ó n d e C u(II) s o b r e a r c i l l a s s ó d i c a s » en e s c a -l a logarítmica. - N o t a c i ó n i d e a F i g u r a 2 6 . ~
2 5 ?H A . 9 y NaOAc 0 . 0 2 5 K / L Cu( II ) , tK/íc
433 &CK3
333
300
250
200
130
100
50
* *
O O o A
100 zn 3 0 0 400 300 600 7ED K M SQO ÍOXJ Cu(Il), mg/L
FIG. 30-- I sotenas ce s ore i or. de C u ( I I ) sobre arcillas potasicas. Notación, asterisco: ¡ror.tsor il Ion ita, cuadrado; FFA y cír culo; FF3. Ver secciones 2.2.1 y 2.2.3- por el significa-do de las expresiones "FFA" y "
Cu(II), ffiV./Eg 45.0 .
3 3 . 0
2 5 . 0
15.0
5 .0
m | 11 o 0 1 I1
1 o
B
0
¿ í i I
1 11
Q
24.7 PH 5-01 y
NaOAc 0.026 MA,.
ZmW 4.oo 6.oo Cu(Il), cg/L
FIG. 51.- Isotermas de sorción de C u;11) sobre arcillas potásicas en escala logarítmica. Notas Ion ldei Figura 30.
4 5
4 0
3 3
3 0
2 3
20
15
10
24.7 uc, pH 5-01 y NaOAc 0.026 M/L.
4 5 6 Cu(II), mg/L
FIG. 32.- Isotenas de desorción de I) para las foraas hoioiór. diversas arcillas. Notación idea Figura 30.
leas de
K("l), bK/ES
SSJ
—453
—.¡bü
—eso
O h
O o
24.7 °C, pH 5.01 y N a O A o 0.026 K / L .
SoEED 4JB Cu(II), fflg/L
SoOa
FIG - 53-- Isotermas de sorción ae Cu(II) sobre ia fracción arcilla de la nuestra de suelos de K. Oriental y sontiorlllor.ita, satu radas con 3a (11}. —
Cu¡II], -K/'Kg
43.0 .
BB
' I
Notaclon
24.7 pH 5-01 y NaOAc 0.026 K/L
0. 2.00 &CÜO ScOO 8.CU
Cu(II), mg -'L
J>h -- I sotenas de sorcion de Cu(li) sobre la fracción arcilla de la muestra de suelos de K. Oriental (FFA) y coontnioriilonita saturadas con Ca(II), en escala loparítmlea.
( i i ) , z.V. /y: Notaoi on
B E
24.7 ÜC, pH 5-01 y NaOAc 0.026 K/L.
2 3 4 5 6 7 3 9 Cu(II), ag/L
3_2-~ Isotermas de desorción ce Ca(ll) para las forraas hoso'órlcas ae la sontrc-rí 1 Icr: ita y la fracción arcilla de la de suelos ae K- Oriental.(FFA).
Ca:u }, cK /:<£ Kotacion
-30
-100
24.7 °z, pH 5-01 y
NaOAc 0.026 K/L.
T E i
-130
—2D0 ,
I 1 • •
J J
1 1 í 1 * ¿ A
—250 , 2»EK> 4.en 6»OT 8 »00
Cu( TT) , TDg/L
FIG. 36.- Isotermas äe sorclón de Zn(3I) sobre diferentes radas con Na(J).
Zn(II), sK/Es So0.
24.7 C, pH 5.01 y KaOAc 0.025 KA,.
T o
T 0 1 T 0 1
T 53 J
arcillas s í t u
Notación
Os 2=00 4 . Q 3 6*00 SsCO Zn(Il), ug/L
rIC-. 37.- iBoteraas de sorc ión de Zn(II) sobre diferentes arcillas sata radas con Na(j) en escala logarítmica. ~
Notación
2 3
20
10
3
4
O o
©
©
24.7 °C, pH 5-01 y NaOAC 0.026 K/L.
E FFA aK/Kg O FFE
e Caol. O
1 g. I 2 3 4 5 5 7 8 5
Zn (II5.
FIG. 38.- Isoteraa^de sore ión-desore ión para el Zn(II) sobre la FFC (ver sección 2.2.3.) saturada con Na (I).
Zn( II), =K/Ec S0®0.
3 5 . 0
4 0 . 0
24.7 c pH 5.01 y NaOAc 0.026 K/L.
25=3
10,0 .
A i
A
A A
-5.0. 2 . O T 4 . 0 0 6 »00
Zr. (II), üg/L
FIG. 59»~ Isoterma de desorción de Cu(II) para la fracción arcilla de l a . m u e s t r a d e suelos d e K . O r i e n t a l , en e s t a d o original (es decir s e u t i l i z ó e n su forma heteroiónica}. Como d e s o r b e n t e s s e emplearon soluciones d e NaOAc d e d i f e r e n t e s c o n c e n t r a c i o -n e s .
'-(II) i aK/ig
5Q
CK
2k.7 °c y pH 5.0
scj , O. Ge 04. 0.08
NaOAc , KA,.
FIG. 43.- Isoterma de desorción de Zn(II) para la fracción arcilla de la muestra de suelos de K. Oriental en su estado original (forma heteroiónica}. Como desorbentes se emplearon soluciones de NaOAc de diferentes concentraciones.
Zn(II), 0.
sK/Xg
-0s5L
-1.0C
-1.3C.
-2.0C
i
24.7 C y pH 5-0
-3.0C 0. 0 . 0 4 0.08 NaOAc , K/L
0.12
FIG. Al.- Isoterma de desorción de Cu(Il) para la fracción arcilla de la muestra^de suelos de K. Oriental en su estado original (forma neterolónica). Como desorbentes se emplearon soluciones 0.025 molar en N&OÁc y 0.007 a 0.115 molar en CaCl .
Su(II), aK/Kg o.
—laOC.
- 1 Ä
24.7 °c y pH 5.0
o.ts Go 04 0»tK OetB CaCl- K/L
FIC 42.- Isoterna de desorción #e Zn(Il) para la fracción arcilla de la muestra de suelos d e K- Oriental en su estaco o r i g i n a l (forea neteroiónica). Como desorientes se emplearon soluciones 0.025 solar en NaOAc y 0.007-0.115 solar en CaCl,-
2 . r . ( H ) , c H / K g
- o . s e .
24.7 y pH 5-0
—l.OC.
-1«5C.
-2.CC
-z>sc
E -3.0Q o. 0.02 0o04 O mOB O.CB
CaCl2» K/L
FIG. 43»- Diagrama ilustrativo de las reacciones de intercambio cati£ nico en las cercanías de las extremidades de las raíces. Extraído de Rose et al., 1979» pág. 459.
Rootlet
© Hydrogen ion
m+ M cat ion (M = Ca,Mg,K, etc.)
"Oscil lat ion volume" of col loid and cations
BIBLIOGRAFIA
Abd-Elfattah, A. y Wada» K., 1981. "Adsorption of lead, zinc, cobalt and cadmium by soils that differ in cation-exchange materials". J. Soil Sei. 32(2), 271-283•
Adamson, A., 1967. "Physical Chemistry of Surfaces". 2da Ed. Interscien-ce Publishers, una. división de John Wiley & Sons. New York, London, Syd-ney .
Alvarez Gonzalez, A., 1985- "Revisión bibliográfica sobre la adsorción de metales pesados a superficies coloidales". Anal. Edaf. Agrobiol. 44 (11-12), 1583-1593.
Anderson, B., Jenne, E. y C ha o, T., 1973 - "The sorption of silver by poorly cry stallized manganese ox ices". Geoch. Cosmoch- Acta 37, 611-622.
i Arló, H. y Ruiz, A., 1952. "influencia del envejecimiento sobre las pro-piedades de la arc illa". Curso de Investigac iones, dirigido por el Ing. E. Praderi. Fac. de Ingen iería.
Bar Yosef, B., 1979• "pH-dependent zinc adsorption by soils". Soil Sei. Soc . Am. J. ,43. IO95-IO99.
Barrer, R., 1984. "Sorption and molecular sieve properties of clays and the ir Importance as catalysts". Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 3 H , 3 53 -3 52.
Earrer, R., 1986. "Porous crystals: a perspective". Pure & Appl- Chem. 58(10), 1317-1322. IUPAC.
Barrocas, A. v otros, 1963 . "Actlvación de arcillas nacionales". Memoria del Curso de Proyecto de i960. Fac. de Ingeniería.
Bernal, J., 1951. "Physical Basis of Life" . Routledge and Kegan Paul Ltd., London.
Besoaln, E., 1985« "Mineralogía de arcillas de suelos". Instituto Inter-
americano de Cooperación para la Agricultura. San José, Costa Rica.
Borovec, Z. 7 Tolar, V.» 198I. "Adsorption of zinc on kaollnites". Octa-
va Conferencia en Mineralogía y Petrología de Arcillas. Teplice, 1979.
Charles Un iversity Press, Praga, pags. 71-76.
Borovec, Z., 1983. "Co, Ni and Cu adsorption on clay minerals and its re
1at ion to cat ion exchange capacity". Casopis pro mineralogii a geologii
28(2"), 113-125.
Borovec, Z. , 1984. "Trace elsmersts aecumulation in clay minerals". Nove-
na Conferencia en Mineralogía y Petrología de Arcillas. Zvolen, 1982.
Charles University Press, Praga, págs. 201-208.
Bossi» ¿., 1959/60. "MontmorilionIta Nacional". pR, vol. IX-X, Nro. úni-
co» A.E.Q.j Montevideo.
Bossi, J., 1978. "Recursos minerales del Uruguay". Ed. D. Aljanati, Mon-
tevideo .
Brouv.er, E., Baeyens» B., Maes, A. y Cremers, A., 1983 • "Cesium and Rubi
dlum ion equilibria in illite clay". J. Phys. Chem. 87(7)» 1213-1219-
Castellan, G., 1976. "Fisicoquímica". Version española de J. Arenas. Fon
do Educativo Interamericano S.A. Mexico.
Catts, J. y Langmuir, D., 1986. "Adsorption of Cu, Pb and Zn by delta-
Mn02; applicability of the site binding-surface complexetion model".
Appl. C-eoch. 1, 255-264.
Clementzj D., Pinnava ia, T. v Mortland, M., 1973• "Stereochemistry of h£
drated copper(II) ions on the lnterlaaellar surfaces of layer s:1leates.
An electron spin resonance study". J. Phys. Chem. 77(2), 196-200.
Cotton, F. y Wilkinson, G., 1980. "Química Inorgánica Avanzada". Trad,
española por R. Levitus. Ed. Limusa, Mexico.
Davis, J. y Leckie, J., 1978. "Surface ionization and coaplexation at
the oxide/water interface". J. Coll. Interf. Sei. 67(1), 90-107.
Davis, J., 1984. "Coaplexation of trace metals by adsorbed natural orga-
nic aatter". Geoch. Cosaoch. Acta 45, 679-691.
Davis, J. y Hayes, K. (editores), 1986. "Geochemieal processes at mine-
ral surfaces! an overview". ACS Symposium Series No. 323• Am. Ches. Soc.
Washington, DO. 18 págs.
Díaz Peña, M. y Ro ig M un tañer, A.,: 1930. "Química Física". Ed. Al ha® bra
S.A., Madrid.
Dillard» J., Crowther, D. y Schenck, C., 1984. "Adsorption of metal ions
and aetal complexes on minerals". Una publicación de Virginia Water Re-
sources Research Center. Virginia Polytechnic Institute and State Univer
sity. Blacksburg. 133 págs.
DINAMIGE, 1935- "Industria extractiva de la República Oriental del Uru-
guay. Estadística 1985"• Dir. Nac. Min. Geol. MIE.
Dyal y Drosdoff, 1941. Proc« Soll Sc i. Soc. Fia. 3» pág. 91.
Eckschlager, K., 1969• "Errors, measurement and results in chemical ana-
lysis". Van No strand Reinnold Company, London.
Edwards, A., i 9 6 0. "Statistical methods for the behavioral sciences".
Holt, Rinehart & Winston, USA.
Etienne, G., 1977• "Diccionario de Química e Ingeniería Química (inglés-
español )". Ed. Limusa S.A.» Mexico.
Farrah, H. y Pickering, W., 1976a. "The sorption of copper species by
clays. I Kaolinite". Aust. J. Chem. 29, 1167-1176.
Farrah» K. y Pickering, ¥.» 1976b. "The sorption of copper species by
clays. 11 Illlte ana aontmorilIonIte". Aust. J. Chem. 2£, 1177-1184.
Farrah, R. y Pickering, W., 1976c. "The sorption of zinc species by
clay minerals1'. Aust. J. Chem. 29, 1649-1656.
Farrah, R. y Pickering, W., 1977• "The sorption of lead and cadmiun spe-cies by clay minerals". Aust. J. Chem. 30, l4l7-l422.
Far ran, H. y Pickering, W., 1978. "The sorption of mercury spec ies by clay minerals". Water, Air Soil Poll. 9, 23-31.
Farrah, H. y Pickering, W., 1978b. "Extraction of heavy metal ions sor^v bed on clays". Water, Air Soil Poll. 9, 491-498.
Farrah, H. y Pickering, W., 1979 • "pH effects in the adsorption of heavy metal ions by clays". Chem. C-eol. 25, 317-326.
Farrah, H., Katton, D. y Pickering, W., 1980. "The affinity of metal ions for clay surfaces". Chem. G-eol. 28, 55-68.
Fassbender, H., 1980. "Química de suelos". Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas. San José, Costa Rica .
Fischer, R. y Peters, D., 1970. "Análisis químico cuantitativo". 2da Ed. (Traducción del ingles). Ed. Irteramericana, México.
Fransor., M. (Gerente editor), 1980. "standar methods, for the examina-tion of water and waste-v?ater". American Public Health Association, Ame-rican Water Works Association & Water Pollution Control Federation. 15a vs Ed., Washington .
Freiría, H., Aspirot, J., Mackeviclus, S., Pa illex, C.. 1966. "Caracte-rísticas tecnológleas de algunos materiales arcillosos nacionales". Bol. Fee. Ing. Agri. 3X(4), 717-737-
Freiría, H., 1967. "Determinación del tipo de mezcla más adecuado para la fabricación de una pasta cerámica de loza de baja temperatura de coc-ción". Bol. Fac. Ing. Agri. X(2 ) , 23-47.
Fripiat, J., Jelli, A. y Chaussidon, J., 1971. "Chimie-physique des phe-noménes de surface (Applications aux oxides et au silicates)". Masson et Cié (Editores), París.
García Ca purro, A., 1949. "Las arc illa s nacionales. Estudio de su compor
tamiento como materias primas para la fabricación de porcelanas". Quirn.
Ind. 1(6), 455-480.
Gomes, C. (Coordinador y autor), 1984. "Técnicas analíticas instrument ;
tais aplicadas á geología". Formo so, L., Dutra, C. y Trescases, J. (auto
res). Editora Edgard Blücher Ltda., San Pablo.
Goñi, J., 1953• "Estudio mineralógico de algunas arcillas del Uruguay".
pH i n (1-6).
Goñi, J. y Servian, J., 1957• "Nota sobre la adsorción de sales de urani_
lo por el dióx ido de titanio hidratado". Cuartas Sesiones Químicas Rio-
platenses. Abril/57• Montevideo.
Gorbunov, N., 1968. "Ind ividua1 and interstratif led minerals in soils,
and their identification by the X-ray method". Soviet Soil Sei. No. 9»
1288-1300.
Griffin, R. y Au, A., 1977 • "Lead adsorption by montmor ilion it e using a
competitive equation". Soil Sei. Soc. Am. J. 41.(5) > 880-882.
Grim, R., 1953 • "Clay mineralogy". Mc Gravi-IIill Book Company, Inc. New
York, Toronto, London.
Harter, R. y Eaker, D., 1.977• "Applications and misapplications of the
Langmuir equation to so il adsorption phenomena". So II Sei. Soc. Am. J.
41, 1077-1080.
Haw ley, G., 1975 (Edición revisada y am pi iada por) . "Diccionario de Quí-
mica y de Productos Químicos". Trad, española por L. Gare ía Ramos. Ed. 0
mega S.A., Barcelona.
Heller-Kalia i, L., 1931. "Clay-salt interactions". International Clay
Conference; Developments in Sedimentology. F. Vemale y H. Van Olphen (E-
ditores). Elsevier Publishing Co ., New York.
Hodgman, Gh., 19^5- "Handbook of Chemistry and Physics". 29ava Ed. Publi_
ca do por Chemical Rubber Publishing Co., Cleveland.
H s i, Ch. y Langmuir, D., 1935. "Adsorption of uranyl onto ferric oxyhy-
droxldesi Application of the surface complexation site-binding model".
Geoch. Cosmoch. Acta 4£, 1931-1941.
Her, R., 1955- "The colloid chemistry of silica and silicates". Ira pu-
blicación. Cornell Univ. Press., Ithaca, New York.
Jackson, M., 1964. "Análisis químico de suelos". Trad. de la Ira ed. nor
teamerlcana por J. Beltrán Martínez, Ed. Omega S.A., Barcelona.
Jackson,, M. y Lim, C., 1981. "The role of clay minerals in environmental
sciences". International Clay Conference i Developments in Sedimentology.
F. Verna le y K. Van Olphen (Editores). Elsevier Publishing Co., New York.
James, R., Stiglich, P. y Healy, T., 1974. "Analysis of models of adsorp
t ion of metal ions at oxide/water interfaces" . Fa raday Disc. Chem. Soe.
No. 59 '» Physical adsorption in condensed phases, 142-156.
Jarvis, S., 1981. "Copper sorption by soils at low concentrations and re
lation to uptake by plants". J. Soil Sei. 32, 257-269-
Karathanasis, A. y Hajek, B., 1982. "Revised methods for rapid cuantlta-
tive determ Ina t ion of mineral in so il clays". So 11 Sei. Soc. Am. J. 46
(2), 419-425.
Kipling, J., 1965' "Adsorption from solutions of non-electrolytes". Acad.
Pressc, London, New York.
Kirk-Othmer, 1982. "Encyclopedia of chemical technology". John Wiley &
Sons. New York, Chichester, Brisbane, Toronto.
Kiselev, A., 1971. "The effect of the geometrical structure and the che-
mistry of oxide surfaces on their adsorption properties". Disc. Far.
Soc. No. 52: Surface chemistry of oxides, 14-32.
Koppeiman, M. y Dillard, J., 1977. "A study of the adsorption of Ni(Il) ana Cu(II) by clay minerals". Clays Clay Miner. 25, 4 57-462.
Koppeiman, M. y Dillard, J., 1978. "An X-ray photoelectron spectroscopic (XFS} study of cobalt adsorbed on the clay mineral chlorite". J. Coll. Interf. Sei. 66(2), 3 4 5 - 3 5 0 .
Koppeiman, M. j Dillard, J., 1979. "The application of X-ray photo elec-tron spectroscopy (XPS or ESCA) to the study of mineral surface chemis-try " . Int. Clay Conf. 1973. M. Mortlana y V. Farmer (editores). Elsevier Scientific Publishing Co ., Amsterdam.
Kuo, S. y Baker, A<, 1980. "Sorption of copper, zinc sr.d cadmium by some acid soils". Soil Sc 1« Soc. Am. J. 44, 969-974.
Langmuir, D., 1931. "The power exchange function; A general model for me tal adsorption onto geological materials". Adsorption from aqueous solu-tions. Editado por P. Tewari. Plenum Publishing Corporation.
Laszlo, P., 1987. "Chemical reactions on clays". Science 235, 473-477.
Laurino, J., 1987 . "Si el Grupo Arcilla está en lo c ierto, no habrá más ' ca.ntegriles' que ocultar". Diarlo 'El DÍa' del 5/4/87 ('La revista pa-ra toda la familla').
Lyklema, J,, 1983• "Adsorption of small ions". Capítulo 5 de 'Adsorption from solution at the solid/liquid interface'. Editado por G. Parfitt y C. Rochester. Ac. Press, London etc.
Maguirre, M., Slavek, J., Vimpany, I., Higginson, F. y Pickering, W., 1981. "Influence of pH on copper and zink uptake by soil clays". Aust. J. Soil Res. 19, 217-229.
Martres, R., 1971• "Estudio por análisis térmico diferencial de fraccio-nes arcilla de suelos de Tacuarembó y Rivera". Public, int. ANCAP.
Martres, R., 1972a. "Estudio por análisis térmico diferencial de fraccio_
nes arcilla de suelos del Dpto. de Florida". Public. int. ANGAP.
Martres, R., 1972b."Estudio por análisis térmico diferencial de las arci
lias integrantes de la formación Tacuarembó". Public, int. ANGAP.
Martres, R. y Papaleo, C., 1975- "Estudio por análisis térmico diferen-
cial y microscopía electrón lea de are illas integrantes de diversas forma
clones geológ leas del NE uruguayo" . Public. int. ANO AP, 1975-
Martres, R., Medina, R. y Papaleo, C., 1978. "Palygorskita del yacimien-
to ANGAP de calizas del Queguay, Pay san dú, Uruguay" . Inf. ir.v. 1008.
ANGAP.
Martres, R., 1986. "Composición mineralógica de fracciones are illa por
difractometría de rayos X" . C IT-ANGAP. Pando .
Me Laren, R. y Crawford, D., 1973• "II. The espec ific adsorpt ion of co-
pper by soils". J. Soil Sei. 24(A), 443-452.
Mc Laren, R., Swift, R. y Williams, J., 1981. "The adsorption of copper
by soil materials at low equilibrium solution concentrations". J. Soil
Sei. 32, 247-256.
Medina, R. y Martres, R., 1987• "Estudio por análisis térmico diferen-
cial y difractometría de rayos X de fracc iones are illa de suelos de Ce-
rro Largo". Inf. int. ANGAP.
Melissari, B. y Gir ibone, L., 1966. "Empleo de la bentonita de Bañado de
Medina como aglomerante de arenas de moldeo para fundición de metales".
Bol. Fac . Ing. Agri. IX(4), 693-715-
Merck, E. "Métodos oomplexométricos de valoración con titriplex". 2da Ed.
AG Darmstadt.
Nir, So, 1986. "Spec ific and nonspecific cation adsorption to clays; So-
lution concentrations and surface Potentiale". Soil Se i. Soc. Am. J. ¿0
(1), 52-57.
OWDCGS, 1977. "National handbook of recommended methods for water-data
acquisition". Office of Water Data Coordination Geological Survey. U.S.
Department of the Interior, Reston, Virginia,
Papaleo, C., Ferreri, D., Schultze, I., Saucedo, E., Nudelman, L., Sua-
rez, J. y Martres, R., 1984. ."Estudio de la matriz mineral de lutitas pi.
robituminosas de la zona de Mangrullo, Cerro Largo, Uruguay". Rev. Ing.
Nro. 38, 43-46.
Pazos Miranda, J., 1981. "identificación de los minerales are illo 30 s de
ios suelos utilizados en un ensayo dinámico de potasio". Tesis 1378 de
la Fac. de Agronomía. Div. Pub. y Ed. de la Univ. de la Rep. (DPEUR).
Pearson, R., 1963. "Hard and soft acids and bases". J. Am. Chem. Soc.
85(22), 3 533-3 539.
Perkin-Elmer, 1986. "Analltical methods for atomic absorption spectropho
tometry". Norvalk, Conneticut, USA.
Perrin, D., i 9 6 0 . "The hydrolysis of copper(II) ion". J. Chem„ Soc. 1960
pág3. 3189-3196.
Pradier, 3., 1984. "Transport et fixat ion de 1'uranium dans le domaine
supergéne". Teals de Doctorado* de;3er Ciclo, en materias priuas minera-
les y energéticas. Univ. de Orleans. BRGM.
Rafferty, P., Shiao, S., Binz, C. y Meyers, R., 1981. "Adsorption of
Sr(ll) on clay minerals; Effects of salt concentration, loading and pH".
J. Inorg. Nucí. Chem. 43., 797-805.
Rao Gadde, R. y Laitinen, 1974."Studies of heavy metal adsorption by hy-
drous iron and manganese oxides". Anal. Chem. 46.(13), 2022-2026.
Real Academia Española, 1970. "Dicc ionario de la Lengua Española". Ed.
Espasa. Calpe S.A., Madrid.
Rose» A., Ha wkes, H. y Webb, J., 1979. "Geochemistry in mineral explora-tion" . 2da Ld. Ac. Press. London, New York, Toronto, Sydney, San Francis CO«
Rose, A. y Rose, E., 1959« "Diccionario de química y de productos quími-cos". Ed. Omega S.A., Barcelona.
Sachs, L., 1978. "Estadística aplicada". Ed. Labor, Barcelona.
Salchi, C., 1954. "Activación de are illas". Inf. del Serv. de Ing. Quirn«,
Santo, C., 1986. "Armado y puesta en marcha de un equipo termogravimetr i_ co". Lab. Fisicoquím * Sup., Fac. Química.
Shuman, L., 1976. "Zinc adsorption isotherms for soil clays with and without iron oxides removed". Soil Sei. Soc. Am, J. 40, 349-352.
Sillen, L. y Kartell, A., 1964. "stability constants of metal ion com-plexes". Public. especial Nro. 17, Chem. Soc., London.
Steger, H., 1973• "On the mechanism of the adsorption of trace copper by bentonite". Clays Clay Miner. 21, 429-436.
Suarez, R., 1964. Importanc ia. del método dllatométrico en el estudio y caracterización de los materiales arcillosos utilizados en le industria cerámica" . Bol. Fac . Ing. Agrim . 111.(12}, 435.
Tiller, K., 1967. "Silic ic acid and the reaction of zinc with clays". Nature 214, 852.
Townsena, R., 1984. "Thermodynamics of ion exchange in clays". Phil. Trans. R. Soc. Lond. A311, 301-314.
T ucker, B., 1985 • "Active and exchangeable cations in so lis". Aust. J. Soil Res. 23, 195-209.
Van ülphen, H.» 1963• "An introduction to clay collo id chemistry". Inter science Publishers, una división de John Wiley & Sons. New York etc.
Weast, R. (editor), 1975-79. "CRC handbook of chemistry and physics". CRC Press, Inc., Florida.
Winefordner, J., 1976. "Trace analysis, spectroscopic aethods for ele-ments" . Jhon Wiley 4 Sons, USA.
Wirth, H., Carricuiry, R. v Rodríguez Prieto, N., 1975. "Arcilla s montmo rillonítleas, característleas de escurrlmiento y suspensiones". Rev. Ing. 15, 15-23 y 15, 53-58.
Wold, J. y Pickering, W., 1931. "Influence of electrolytes on metal ion sorption by clays". Chem. Geol. 33, 91-99.
Yoef J., 1957. "Trace analysis". J. Yoe y H. Koch (editores). Wiley, New York.
ANEXO
Aquí se exponen las ediciones de los cuatro archivos informáticos crea-. dos para almacenar los resultados analíticos utilizados para determinar las Isotermas de sorción expuestas en este trabajo.
Debe dejarse en claro que algunos de los datos manejados se expresan con un número excesivo de cifras significativas. Ai respecto remitirse al texto (secc ión 4.2.2.).
- .'N A
F 0 1 C I ON D F L A R C H I V O I S O S O C U L
• ARCHIVO OF OATJS OE ISOTERMAS CU(II) A ? f>C , PH <t.99 Y ACFTATO DE NA 0.02'iM. ' "" • FL ARCHIV"! IS1Í3,;Ü1 ESTA FN I.A CIFLF 9 • Rcf, IS1RÜS r)r L A.-i jO 21 • PUNTEROS DFL A-m: rilVO ISOSCCUl ( 3 , 1161
0 2 3 4 0 0 0 5 1 6 0 2 0 3 I 0.0)0 0.300 0.000 0,000 0.000 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
« VARI A lSL - S OfL ARCHIVO IS0S0CU1 M1 > A R CJI CO? SCO KF SK CAF SCA NAF PHF 1 2 3 4 5 6
• VARIABLES A E 0 I TAR MCAR C'JI CUF SCU KF SK CAF SCA NAF PHF
• eTlC10N t'OR ['UNTERE) DFL ARCHIVE IS0SEICU1 • EDICION l)LL IMOPNT IF ICAOM REDUCIDO
PAGINA O FECHA 2 5 / 0 9 / t W
COMEN T A H I Ü S
( 1 ) r s í r ARCHIVO : O N T I E N E DATOS OE ISOTERMAS DE SOKC ION DE CUl I I ) SOBRE OIFEREN-Tr S ARC I L L A S SATURADAS CON IONES N A C I ) , K l I ) O CAI I I ) A 25C, P H = 5 . 0 Y CONCENTRA-C ION 0 . 0 2 5 M EN ACETATO DE NA.
! 2 J TESCRIPCION DE LAS VARIABLES DEL ARCHIVO MR, AR . . . . MG DF A R C I L L A U T I L I Z A D O S PARA ~ EFECTUAR" L A MFOIOA ¿ CUI . . . . CONCENTRACION DE CU I I I ) EN SOLUCION EN M G / L T . , ANTES DE LA SORCION. CUF . . . . CONCENTRACION DE CU( I I ) EN SOLUCION FN M G / L T . , LUEGO DE LA SORCION. KF . . . . CONCENTRACION OE K < I ) EN SOLUCION EN M G / L T . , LUEGO OE LA SORCION. CAF CONCFNTRACI ON DE CA( I I ) EN SOLUCION EN M G / L T . , LUEGO DE LA SORCION. SCU MI L I MOLE S DE C U ( I I I SORBIDOS POR KG DF A R C I L L A . SK . . . . Ml L IMOLFS OE K C l ) SORBIDOS POR KG DE ARC I L L A ; SC A . . . . MI L I MOLE S DE C A( I I ) SORBIDOS POR KG DE A R C I L L A . NAF . . . . MOLARIDAD DE M A I I ) LUFGO DE LA SORCION. PHF . . . . PH LUEGO DF LA SORCION.
13) CANA MUÑA MOK M3CA TANA F 0 NA FC NA FAK FU K FACA
IDE NT I F I C A C I O N
. . C A O L I N S
. . MONTMOR I
. . MDNTMORL . . MONTMOR!
. . F R A C C I O N
. . F R A C C I O N
. . F R A C C I O N
. . F R A C C I Ó N
. . F R A C C I O N
. . F R A C C I 3 N
DE LAS ATURADO LLONITA L L O N I T A LLONITA
F I N A A F I N A F I N A F I NA F I N A F [NA
ARCILLAS CON Ñ A U SATURADA SATURADA SATURADA SATURADA SATURADA SATURADA SATURADA SATURADA SATURADA
U T I L I Z A D A S
CON CON CON CON CON CON CON CON CON
Ñ A U ) . K ( I ) . CAI I I ) . Ñ A U ) . Ñ A U ) . N A t U " . K C l ) . K i l l . C A I I I ) ,
1 4 ) SX = 3 O O O O I X I - X F ) / l P M X)MGAR SX MAYOR QUP O . . . . A D S O R C I O N SX MENOR QUF O . . . . D E S O R C I O N
EL VALOR 3 0 0 0 0 SE DEBE A QUE SE T R A B A J O CON V OL'J ME NFS DE 3 0 . 0 0 M L PARA CADA D E -T E R M I N A C I O N .
( 5 ) U S D E T E R M I N A C I O N E S A N A L I T I C A S SE L L E V A R O N A CABO EN L A F A C U L T A D DE Q U I M I C A . POP AB S P R C I T N A T O M I C A PARA CA Y C O N C E N T R A C I O N E S 3 A J AS OE CU,~T~POR EWT~S~I"ON P A R A — K Y N A . SF F M P L E O UNA T E C N I C A DE T I T U L A C I O N C O M P L F J O M F T R I C A PARA CU A C O N C E N T R A -C I CNF S MAYORE S. EL PH SE D E T E R M I N O POR PE A C H I M E T R I A .
IND. ARC. MG AR CUI
0 0 1 CANA 9 1 . 3 2 . 0 9 002 CANA 9 9 . 4 3 . 3 4 003 CANA 9 3 . l 4 . 1 8 004 CANA 9 0 . H 5 . 0 1 005 CANA 1 0 7 . 2 " 5 . 0 1 0 0 t CA NA 9 2 . 1 5 . 8 5 007 CA NA 1 0 2 . 3 7 . 1 0 0 0 8 CANA 95 . 5 0 . 3 6 009 FANA 6 3 . 9 2 . 0 9 010 FA NA 74. 2 3 . 3 4 Ol 1 FANA 6 5 . 8 4 . 1 8 0 12 FANA 7 4 . 8 5 . 0 1 Ol 3 FA NA 6 4 . 7 5 . 0 1 014 FANA 6 9 . 2 5 . 8 5 015 FANA 6 5 . 4 7 . 1 0 016 FANA 6 8 . 2 8 . 36 Ol 7 FANA 8 1 . ñ 190 .00
018 FA NA 1 2 8 . 8 3 7 9 . 0 0 019 FANA 1 22 . 8 5 6 9 . 0 0 020 FANA 8 4 . 4 5 6 9 . 0 0 021 FA NA 1 3 4 . 5 7 5 8 . 0 0 022 FANA 9 0 . 7 9 4 8 . 0 0 0 23 FANA 1 0 2 . 1 " 9 4 8 . 0 0 0 2 4 FANA ! 1 4 . 8 9 4 8 . 0 0 0 2 5 FBNA 72 . 5 2 . 0 9 026 FBNA 7 5 . 5 3 . 3 4 0 27 FBNA 72 . 3 4 . 1 8 028 FBNA 68 . 5 5 . 3 1 029 FBNA 7 5 . 5 5 . 0 1 3 30 Ft) NA 6 4 . 2 5 . 8 5 031 FBNA 6 7 . 4 7 . 1 0 032 FBNA 6 9 . 9 8 . 3 6 033 Ffl NA 1 1 0 . 0 1 9 0 . 0 0 034 FBNA 9 6 . 2 379 . 0 0 035 FBNA 1 1 3 . l 5 6 9 . 0 0 0 36 FBNA 1 1 1 . 5 5 6 9 . 0 0 037 FBNA 1 2 5 . 4 7 5 8 . 0 0 038 FBNA 8 7 . 4 9 4 8 . 0 0 0 39 FC NA 6 3 . 0 2 . 0 9 040 FC NA 5 2 . 9 3 . 3 4 041 FC NA 4 4 . 9 4 . 1 8 04? FC NA 6 2 . 8 5 . 0 1 043 FC NA 5 1 . 7 5 . 0 1 04 4 FC NA 4 8 . 6 7 . 1 0 0 4 5 FC NA 5 3 . 6 8 . 3 6 046 FC NA 79. 2 1 9 0 . 0 0 047 FC NA 9 4 . 3 3 7 9 . 0 0 048 FC NA 9 2 . 1 5 6 9 . 0 0 049 FCNA 9 0 . 0 7 5 8 . 3 0 050 FC NA 9 0 . 2 9 4 8 . 0 0
r t C H A c o t 0 9 / ö l
CUF SUJ C A F "SC A PHF *
1 . 4 5 1 . 8 0 . 0 2 . 5 0 2 . 0 0 . 0 3 . 6 7 0 . 9 0 . 0 4 . 1 9 4 . 3 0 . 0 3 . 2 5 6 . 2 07TT 4 . 6 8 6 . 0 0 . 0 5 . 9 0 5 . 5 0 . 0 6 . 8 5 7 . 5 0 . 0 0 . 2 7 1 3 . 4 0 . 0 0 . 3 6 19 . 0 0 . 0 0 . 9 2 2 3 . 4 " 0 . 0 1 . 2 6 2 3 . 7 0 .0 l . 2 9 27 . 1 0 . 0 1 . 5 3 2 9 . 5 0 . 0 2 . 1 5 35 . 7 0 . 0 2 . 8 4 38 »2 0. 0
16 5 . 0 0 1 4 3 . 0 12 8 . 0 0 1 8 9 . 0 5 0 8 . 0 0 2 3 4 . 0 5 2 1 . 0 0 2 6 9 . 0 6 8 7 . 0 0 2 5 1 . 0 8 9 8 . 0 0 258 . 0 9 0 4 . 0 0 2 0 1 7 0 " 8 8 2 . 0 0 2 6 9 . 0
. 2 4
. 6 7 ,18
59 61 23 98 70
1 5 5 . 0 0
12 .0 16 . 7 1 9 . 6 2 3 . 6 2 1 . 3 26 .6 2 8 . 9 3 1 . 5
148 . 0 3 5 1 . 0 0 1 3 9 . 0 5 2 3 . 0 0 17 0 70" 531 . 0 0 7 1 0 . 0 0
162.0 182.0
9 1 2 . 0 0 1 9 6 . 0 l .6 3 2.81 3 . 70 3 . 38 4 . 1 4 6 . 2 3 7 . 1 6
3 . 5 4 . 7 571 "
1 2 . 2 8.0 8 . 5 8 . 9
1 6 9 . 0 0 1 2 2 . 0 36 . ' ' . 00 5 4 0 . 0 0
8 7 . 0 -1 4 7 . 0
7 2 6 . 0 0 1 7 0 . 0 9 1 1 . 0 0 1 9 3 . 0
OVO 0 .0 0 . 0 0.0 0.0 0.0 ~orcr 0 .0 0.0 0.0 0.0 0 . 0 "OTO" 0 .0 0. 0 0 . 0 0.0 0. 0 "OVO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 "Orcr 0.0 0.0 0 .0 0.0 0.0 "tr.cr-0.0 0.0 0 .0
0.0 0 .0 0 . 0 0.0
" "0 70" 0.0 0.0 0 .0 0.0 0.0 "0.0" 0 .0 0.0 0 .0 0. 0 0 . 0
-0TO-0. 0 0 . 0 0 .0 0. 0 0.0 0 .0-0. 0 0.0 0.0 0. 0 0.0
"0 .0 0. 0 0.0 0.0 0. 0 0.0
"070" 0. 0 0.0 0 . 0 0 . 0 0 .0
D T T
0. 0 0 .0 0.0 0. 0 0 .0 OVO" 0 . 0 0.0 0 . 0
0 . 027
070 27 0 . 0 2 6
0.026
0 . 0 26
0 . 0 2 6 0. 026
0.026
0 . 0 2 5
0 . 0 2 7
5 . 0 6 4 . 9 8 4 . 9 7 4 . 9 7 47tJ9~ 4 . 9 9 4 . 9 6 4 . 96 5 . 0 4 5 . 0 3
" 5."Ol " 5 . 0 0 5 . 0 5 5. 05 5 . 0 3 5 . 0 4 57T0" 4 . 9 3 4 . 87 4 . 88 4 . 7 8 4 . 75 4 7 7 3 " 4 . 7 2 5 . 0 6 5 . 06 5 . 0 5 5 . 0 2
"5. 04 " 5 . 0 2 5. 02 5 . 0 2 5 . 1 9 4 . 96
~47~93 4 . 90 4 . 80 4 . 77
5 700" 5 . 0 0 4. 99 4 . 9 9 4 . 9 7
4.94 4 . 9 5 4 . 84 4 . 7 7
I N D . ARC. MGAR CU I
0 5 1 MONA 4 8 . 5 2 . 0 9 052 MONA 5 7 . 5 3 . 3 4 0 5 3 MONA 5 9 . 9 4 . 1 8 054 MONA 4 9 . 3 5 . 0 1 055 MONA 61 . 3 - 5 . 0 1 056 Mr NA 1 3 9 . •a 5 . 8 5 0 5 7 MONA 6 0 . 4 7 . 1 0 058 MONA 5 4 . 6 8 . 3 6 059 MONA 4 5 . 7 1 6 7 . 2 0 0 6 0 MONA 9 6 . 6 1 9 0 . 3 0 061 MONA 8 6 . 8 ~ 3 7 9 . 0 0 062 MONA 9 2 . 0 5 6 9 . 0 0 0 6 3 MONA 1 0 2 . 0 5 6 9 . 3 0 064 MONA 1 0 5 . 0 7 5 8 . 0 0 0 6 5 MONA 1 1 0 . 0 9 4 8 . 0 0 066 FAK 4 a . 2 2 . 0 9 067 FAK 4 9 . 6 3 . 3 4 068 FAK 4 0 . 4 4 . 1 8 069 FAK 3 8 . 5 5 . 0 1 0 7 0 FAK 4 3 . 6 5 . 0 1 0 7 1 FA K 4 1 . A 5 . 8 5 072 FAK 4 2 . 5 7 . 1 0 073 FAK 4 0 . 6 ~ 8 . 3 6 0 74 FAK 4 2 . 0 3 3 . 4 0 075 FAK 4 7 . 4 66 . 9 0 0 76 FAK 5 6 . 4 1 6 7 . 2 0 0 7 7 Fñ K 5 3 . 4 2 . 0 9 078 FBK 8 2 . 3 3 . 3 4 0 7 9 FBK 7 1 . 3 4 . 1 8 0 8 0 FBK 5 5 . 5 5 . 01 081 FBK 5 8 . 8 5 . 3 1 082 FBK 7 3 . 0 5 . 8 5 083 FBK 5 3 . 7 7 . 1 0 084 TBK 5 3 . 7 8 . 3 6 085 FB K 5 3 . 5 - 1 6 7 . 2 0 0 8 6 MOK 4 7 . 7 2 . 0 9 087 MCiK 5 6 . 4 3 . 3 4 088 MOK 5 5 . 3 4 . 1 8 0 8 9 MOK 5 0 . 9 5 . 0 1 0 9 0 MOK 5 1 . 1 5 . 0 1 091 MOK 4 5 . 7 5 . 8 5 0 92 MCiK 4 4 . 7 7 . 1 0 093 MOK 4 6 . l 8 . 3 6 0 9 4 MOK 5 6 . 9 3 3 . ^ 0 0 9 5 MOK 51 . 0 66 . 9 3 096 M3 K 4 9 . 1 1 6 7 . 2 0 0 9 7 MOCA 5 6 . 7 2 . 3 9 098 MOCA 4 8 . 2 3 . 3 4 099 MOCA 4 9 . 9 4 . 1 8 100 MOCA 4 8 . 6 5 . 0 1
FECHA 2 5 / 0 9 / t W
CUF SCO K T 5 K C A F SCA NAF P H F ' " " * "
0 . 8 2 1 2 . 4 0 . 0 0 . 0 1 . 3 5 1 6 . 3 0 . 0 0 . 0 1 . 7 1 1 9 . 5 0 . 0 0 . 0 2 . 3 0 2 6 . 0 0 . 0 0 . 0 2 . 0 9 227 5 OTO 0 . 0 1 . 2 5 1 5 . 6 0 . 0 0 . 0 3 . 1 4 3 1 . 0 0 . 0 0 . 0 3 . 7 1 4 0 . 2 0 . 0 0 . 0
1 4 7 . 8 0 2 0 0 . 4 0 . 0 0 . 0 1 2 6 . 0 0 3 1 0 . 0 0 . 0 0 . 0 3 0 5 . 0 0 4 0 4 . 0 OTT) OVO 4."94 482 . 0 0 448 . 0 0 . 0 0 . 0 4 . 9 0 4 8 3 . 0 0 3 9 7 . 0 0 . 0 0 . 0 4 . 9 0 6 8 0 . 0 0 3 5 4 . 0 0 . 0 0 . 0 4 . 8 4 8 6 1 . 0 0 3 7 5 . 0 0 . 0 0 . 0 4 . 7 8
0 . 6 6 1 4 . 0 17 . 7 - 2 8? 0 , 0 1 . 1 3 2 1 . 0 ZV. 2—-3 2 8 OTO 1 . 7 3 2 8 . 6 1 9 . 0 - 3 6 1 0 . 0 2 . 1 8 3 4 . 7 1 5 . 7 - 3 1 3 0 . 0 2 . 0 2 3 2 . 4 1 8 . 3 - 3 2 2 0 . 0 2 . 7 8 3 4 . 8 1 5 . 9 - 2 9 3 0 . 0 3 . 7 1 3 7 . 7 2 1 . 7 - 3 9 2 0 . 0 4 . 4 8 4 5 . 1 1 6 . 4 — - 3 1 0 O .O 5 . 0 1
3 0 . 3 0 34 . 8 1 6 . 0 - 2 9 2 0 . O 6 0 . 0 0 6 8 . 7 1 9 . 0 - 3 0 7 0 . 0
1 6 4 . 0 0 2 5 . 1 2 5 . 0 - 3 4 1 0 . 0 0 . 7 8 1 1 . 6 0 . 0 1 . 1 6 1 2 . 5 3 3 . 8 - 3 1 5 0 . 0 1.8 0 15TB Z9.7 -3 20 OTO 2 . 9 5 1 7 . 5 2 5 . 8 - 3 5 7 0 . 0 2 . 5 9 1 9 . 4 2 7 . 3 - 3 5 6 0 . 0 2 . 5 2 2 1 . 5 3 0 . 2 - 3 1 7 0 . 0 3 . 38 3 2 . 7 2 4 . 7 - 3 53 0 . 0 4 . 5 7 3 3 . 3 2 3 . 6 - 3 3 7 O . 0
1 6 4 . 0 0 2 8 ."2 2 4 7 3 -"348 "OTO l . l l 9 . 7 3 4 . 3 - 5 5 2 0 . 0 1 . 8 5 1 2 - 5 O . 0 2 . 4 5 1 4 . 8 0 . 0 2 . 7 6 2 0 . 9 0 . 0 3 . 1 6 1 7 . 1 0 . 0 3 . 7 4 2 1 T B — 3 4 . 5 -"579 OTO 4 . 3 6 2 8 . 9 3 5 . 5 - 6 0 9 0 . 0 5 . 5 0 2 9 . 3 3 3 . 0 - 5 4 9 0 . 0 4 . 9 2
2'» . 3 0 7 5 . 5 0 . 0 5 4 . 3 0 1 1 6 . 6 O . 0
1 5 6 . 9 0 9 9 . 0 0 . 0 1 . 1 8 7 7 6 OTO 1 5 : 4" - 2 0 3 2 . 2 0 1 1 . 2 0 . 0 1 4 . 6 - 2 2 7 2 . 8 8 1 2 . 3 0 . 0 1 4 . 7 - 2 2 1 3 . 4 1 1 5 . 5 0 . 0 1 4 . 5 - 2 2 3
* I N I . A R C . MC, AR C U I CUF
I 01. MD CA 5 1 . 6 5 . 0 1 3 . 4 5
1 0 2 MOCA 6 4 . 2 5 . 8 5 4 . 0 0
1 0 3 MCI CA 5 8 . 5 7 . 1 0 4 . 8 9
1 0 1 MOCA 5 9 . 0 8 , 3 6 5 . 7 9
1 0 5 MG CA 9 1 . 2 3 3 . 4 0 2 3 . 1 0
1 0 6 F A C A 5 2 . 8 2 . 0 9 0 . 5 7
1 0 7 FACA 5 3 . 0 3 . 3 4 1 . 1 5
1 0 8 FACA 5 2 . 8 4 . 1 8 1 . 7 6
1 0 9 F A C A 5 9 . 4 5 . 3 1 2 . 1 6
1 1 0 FACA 4 7 . 7 5 . 0 1 2 , 3 2
1 1 1 FACA 5 5 . 0 5 . 0 5 2 . 5 5
1 1 2 FACA 6 6 . 7 7 . 1 0 3 . 1 1
I 13 F A C A 5 5 . 4 8 . 3 6 4 . 2 2
1 1 4 FACA 4 5 . 8 3 3 . 4 0 2 4 . 1 0
l-t-CFJA ¿ 5 / Ü 9 / 8 7
SCO" k r T K C A F S C Ä "NTTF" pyyf—
1 4 . 3 0 . 0 1 4 . 4 - 2 0 9
13 . 6 0 . 0 1 6 . 8 - 1 9 6
1 7 . 8 0 , 0 1 6 . 4 - 2 1 0
2 0 . 6 0 . 0 1 5 . 7 - 1 9 9
5 3 , 5 — 0 , 0 2 2 . 7 - 1 8 6
1 3 . 6 0 . 0 7 . 3 - 1 0 4 1 9 . 5 0 . 0 7 . 1 - 1 0 1 2 1 . 6 0 . 0 7 . 2 - 1 0 2 2 2 . 7 0 . 0 7 . 8 - 9 9 2 6 . 6 0 . 0 7 . 3 - 1 1 4 2 8 . 3 0 . 0 8 . U = 1 0 0 2 8 . 2 0 . 0 9 . 5 - 1 0 6 3 5 . 3 0 . 0 8 . 2 - 1 1 0 9 5 . 9 0 . 0 7 . 7 - 1 2 6
PACIMA 0 -tLCC-I-A-lB/01 /
F. Ü I C I O N - 0 r L ARC-UIV A -1 SOSO/ N 1
* ARCHIVO OF DATOS OF ISOTERMAS Z N ( I I ) A 25C, PH 4 . 9 8 Y ACFTATO DE NA 0 . 0 2 r i M .
+ FL ARCHIVO TSOSOZ.N1 FSTA i"N LA G I F L F 9
* R c j I S T RO S n r LARGO I B
* P JN T r R n S I1 r L ARCHIVO ISOSEIZNl I 4 , 41 )
O 2 ? 4 O O O 5 1 2 1 3 O 4 1 1 8 2 . . . . . . . . n.nnri n_nnn n .nnn n . n n n o»000 o .ooo o.ooo o.ooo
o o o o o o o o o o t 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O O O Q _
* V A-i I ABL F S ARCHIVO IS0S02N1 - - -
.. MGAß ZN I ZNE _ S Z.N _ . M C EHE 1 2 3 fe 5 . . .
* VARIABLES A EDITAR - - - - -
MGAR ZN! 7 N F SZM NAF PHF ._
í_ EaiCLCLM-.PU!! PJ NT ERO OE) ARCHIVO-. LSLLSÍUÜJ .
* EDIC ION DEL INOEMTIFICADOÄ REDUCIDO
P.AC INA- 0. FECHA 1 8 / 0 1 /
COMFN TAR IOS
1 1 1 JLSJLLAPC HI VO CUNTI FNF DATÍ1S DE LS DIERMAS DF SORCinH-OF ZN1 I I l _ S n B R F •MFERFNTFS ARCILLAS, SATURADAS CON IONES N A( I I , A 25C, P H = 4 . 9 8 Y CONCEN-TRACION O. O 2 ̂ M EN ACETATO OE NA. . . _ . . . . . . . .
( 2 ) DESCRIPCION.. DE LAS VARIABLES..DEL ARCHIVO . ...
M5AR HO OF ARCILLA UTILIZADOS PARA EFECTUAR LA DETERMINACION, 7NI . . . . MG/LT . 1- / N ( I T ) FN SOLUCION, ANTFS DF LA SORCION. 7NF , 5 t » MG/L..T, Q E Z N l I I ) . EN SOLUCION, LUEGO OE LA S.QRC I O N , S?N M1LIM0LFS DF 7 N I I I ) SORBIDOS POR KG OF ARCILLA . NAF , , N Z i T » D E NALI1.EN SQLL¿£1QN.. _LU££EL.QE LA SORCION* PHF . . . . PH LU r GO DF LA SORCinN.
( 3 ) ARC I L L A S . E M P L E A D A S . . . . . . .
C A N A . , , . C AHL IN SATURADO CON N A Í . I J . F A N A . . . . FRACCION F INA A SATURADA CON N A ( I í ,
_f JLNA. j ^ . . FRACCION FINA ß SATURADA CON N A H ) , FC N A . . . . FRACCION FINA C SATURADA CON N A I I ) .
14) SI N = 30QQ0I ZNI-ZNF.J /6 5. ?7MGAE _ ... S7N ^AYOR OIJP O . . . . ADSORCION S Z N MF NOR QUF O ^ . OFSORCICm FL VALOR 3 0 0 0 0 SF OFB F A QIJF SP TRABAJO CON VOLUMFNFS DF 30 .00ML PARA CADA DETERMINA: ION, SALVQ LA MUESTRA 037 ( 3 0 . 5 0 ' I D .
( 5 ) LAS DETERMINACIONES ANALITICAS SE LLEVARON A C AQO l'QR AÜSOR.C ION O E -MI S I °N ATOMICAS, FN LA FACULTAD DE QUIMICA. LA Aü I DE ZL- SE DETERMINO PQR. PE ACH IM ET RIA.»
J,M, FILIPPIÜ1,.1071987,
F FC.ua i a/oí /
* [NO. ARC . Mr, A R ZN I ZN F S / N NAF PHF *
0 1 1 FANA 6 0 . 8 1 . 4 5 1 . 2 9 1 . ? 5 . 0 3 ÜQ2 F AM A 5 N ^ 6 ... 1 . 9 4 - 1 . 6 6 5 0 0 ^ FANA 4 4 . 4 2 . 4 ? 2 . 0 2 4 . 1 5 . 0 1 0 0 4 F A N A 6 5 . 7 - 2 . 9 0 2 . 1 0 5 . 6 .... ... ... ... 0 0 5 F A N A 4 1 . 1 3 . 39 2 . 5 6 9 . 3 5 . 0 3
. .. . 0 0 6 F A N A 4 5 . 6 - 3 . 8 7 2 . 74 - 1 1 . 4 - .. - — 0 1 7 F A N A 5 5 . 8 5 . 0 8 3 . 8 2 1 0 . 4 FINFL F AN A 7 . 7 6 _ 5 . 1 1 OOP F RNA 4 8 . 7 0 . 7 3 0 . 6 6 0 . 7 0 . 0 2 5 0 1 0 F B N A 5 7 . 9 . 1 . 4 5 1 . 0 9 2 . 9 01 1 FRN A 5 8 . 7 1 . 4 5 1 . 1 1 2 . 7 0 . 0 2 4 0 1 2 _F BNA_ . - 5 8 . 2 - - 2 . 1 3 1 . 4 8 ... 5 . 5 - 0 ^ 0 2 5 -. . - ._.. 01 3 FRNA 6 0 . 0 2. 90 L . 9 5 7 . 3 0 . 0 2 4 M 4 FRN A 2 , I N , N CU-Q2-4 01 5 FRNA 5 8 . 9 5 . 0 8 3 . 33 1 ' . 6 0 . 0 2 6 0 1 6 F B N A . 4 7 . 7 7 . 2 6 5 . 1 0 2a.a JQ.,0 2.7 -01 7 FCN A 4 < l . \ 0 . 7 3 0 . 9 5 -?. 1
- Ol B - F X N A - - J3 1-.-4— - 1 . 0 6 1 . 5 3 - - 2 . 4 — . . .
01 9 FCNA 4 6 . 3 1 . 4 5 1 . 6 4 - 1 . 9 n? o F F.N A 11 q .q 1 . 6 0 2 , 1 4 -?. 1 0 ? 1 F C N A 1 1 3 . 0 2 . 1 3 2 . 4 6 - 1 . 3 0 2 2 _ ._FXNA_- 5 0 . 8 . — 2 . 1 8 2 . 1 9 - 0 ^ 1 -0 7 3 FCNA 9 1 . 9 2 . 6 6 2 . 8 2 - 0 . 8 024 F X N A - 2 „ 6 6 - 2 ^ 8 0 - 0 . 7- ... -.. 0 2 5 FCNA 3 5 . 5 2. 90 3 . 1 9 - 7 n? —EXfsLA- 4 ? - 5 -a r7n 2 , 6 9 5 0 ? 7 FCNA 8 8 . 3 3 . 7 3 3 . 4 5 1 . 5 0 2 8 FCNA 82.9 . 5 . 3 3 5 . 3 7 - 0 . 2 0 ? 9 FCNA 2 3 . 6 7.2t 4 . 20 5 9 . 5 Q3Q FCNA 7 5 . 3_ —4 8 . 4 0 -4 2» 8 0 2 4 . 1 . -. 031 CANA 91 . 7 0 . 7 1 0 . 6 1 0 . 5
CANA 77 RH 1 . 4 5 1 . 2 5 1 .2 0 3 ^ CANA 7 4 . 9 1 . 4 5 1 . 2 7 1 . 1 0 3 4 CANA 8 0 . 2 2 . 1 8 1 . 0 9 1 . 7 .... . 0 3 5 CANA 5 6 . 4 2 . 9 0 2 . 5 1 3 . 2
_ 0 3 6 CANA - 6 6 . 9 . — 3 . 6 A 2 . 8 9 - 5 . 1— ._ ... 0 3 7 CANA 7 4 . 4 5 . 0 8 4 . 5 8 3 . 1 0 3 8 .X ANA 7 8 . 1 7 . 2 6 6 . 9 9 1.6
PAGINA O FECHA 2 8 / i 0 / ti
E D I C I O N DEL ARCHIVO ISQSALPH
• ARCHIVO DE O AT OS DE ISOTERMAS C U Í I I ) A 2 5 C , EN FUNCION DE L PH Y LA CONCENTRACION DENAOAC.
• EL ARCHIVO 1S0SALPH ESTA EN LA G I F L E 9
• REGISTRO S DE LARGO 22
* PUNTERAS DEL ARCHIV3 ISOSALPH I 4 « 2 9 1
0 2 3 fy 0 0 0 5 n 0 3 0 4 i 22 2 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 . 0 00 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
VARIABLES DEL ARCHIVO ISOSALPH
MG AR AC ET PHI PHF CUI CUF s c u CAF SCA KF SK 1 2 3 4 5 ó
* VARIABLES A EDITAR
MGAR AC ET PHI PHF CUI CUF s c u CAF SCA KF SK
* EDICION POR PUNTERO DEL ARCHIVO ISOSALPH
• EDICION DEL INDENT IFICADOR REDUCIDO
PAGINA O FECHA 2 Ö / 1 0 / U
COMENTARIOS
( 1 J ESTE ARCHIVO CONTIENE DATOS UE ISOTERMAS DE SORCION DE C U I I I ) PARA DOS ARCILLAS DIFERENTES, EN FUNCION DEL PH Y LA SALI NI DAD, A 25 C .
( 2 ) DESCRIPCION OE LAS VARIABLES DEL ARCHIVO
MG AR HG DE ARCILLA UTIL IZADOS PARA EFECTUAR LA DETERMINACION» A C E T . . . . M OL AR 10AD DE ACETATO DE NA U T I L I Z A D A PARA REALIZAR LA SORCION. PHI . . . . PH ANTES DE LA SORC ION. PHF . . . . PH LUEGO DE LA SORCION. CUI . . . . M G / L T . OE CU t I I ) EN SOLUCION, ANTES DE LA SORCION. CUF M G / L T . DE C U I I I ) EN SOLUCION, LUEGO DE LA SORCIÜN. KF . . . . M G / L T . DE M I ) EN SOLUCION, LUEGO DE LA SORCION. CAF . . . . M G / L T . DE CA( 11 1 EN SOLUCION, LUEGO DE LA S0RC1UN. SCU . . . ä M I L IMCL ES DE CU í í " l ) SORB I DD S POR KG UE A R C I L L A . SK . . . . M IL IMOLES DE KI I ) DESORBIDOS POR KG DE A R C I L L A . SCA . . . . M I L I M U L ES DE C A ( I I ) DESORBIDOS POR KG DE A R C I L L A .
i 3 L ARCILLAS ENPLEA DAS
PHAK. . . . FFA SATURADA CON K U ) . P H M K . . . . MONTMORÍLLONITA SATURADA CON K ( I ) . A C A C . . . . FFA SATURADA CON C A d l I . AC MC MONTMORILL UN I TA SATURADA CON CA(I I ) .
( 4 ) SX » 3 0 0 0 0 I X I - X F ) / I P M X J M G A R SX MAYOR QUE O . . . . ADSORCION SX MENOR QUE O . . . . DESORCION
( 5 ) LAS DETERMINACIONES A N A L I T I C A S SE LEVARON A CABO POR ABSORCION O E -MIS ION ATOMICAS, EN LA FACULTAD OE Q U I M I C A . LA ACIDEZ SE DETERMINO POR PEACHIMET R I A .
PAGINA 1 FECHA 2 8 / 1 0 / 1
IJ A JCHA ... )9/ B7
F O L C I ON D F L A R C H I V O D F S O C J Z N
* A R C H I V O UE O A T N 'I DF I S O T E R M A S DF OESORC I O N C U I I I ) - Z N ( I I ) CON NAO A C " Y ~ C AC.L ? .
* EL A R C H I V O D F S o C' J Z N FS TA E N LA G IF l>" 9
* R E G I S T R O S D E LARGO 1 9
» P ' J N T E R D S DFL A R C H I V A D E S O C U Z N ( 4 , 2 1 )
0 2 3 4 0 0 0 5 14 0 3 0 4 1 19 2 0.000 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 . 000 0 . 000 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
• V A R I A B L E S DEL A R C H I V O DF SNCUZN
MG AR AC ET CiCL VOL ZN F C UF SZ N SC U 1 2 3 4 5 6
• VAR I A D L ES A FD I TAR
MGAR ACE T CACL VOL ZNF SZN CUF SCU
• E D I C I O N P 3 3 P U N T E R O D E L A R C H I V C D E S O C U Z N
• E D I C I O N DEL I N D E N T I F I C A D O R R F D U C I D N
c (H A », 09/fli
COMfNTARIOS
( 1 ) - S1F ARCHIVO CONTIFNF DATOS OF ISOTERMAS OF DFSORCIOM DE C U ( I I ) Y Z N ( I I ) EN LA FRACION FINA MENOR QUE 2 MICRAS. DICHAS DESORCIONES SE EFECTUARON A 25C Y PH 5 . 0 . L CS DPSHRBPNTES FUERON AGUA ( A » , ACETATO"PE" NA ( 8 ) " Y / O CLORURO OF-CA IC")".
( 2 1 DESCRIPCION OE LAS VARIABLES DEL ARCHIVO
M3AR . . . . MG DE ARCILLA UTILIZADOS PARA EFECTUAR LA MEDIDA. AC F T . . . . MO LAR I DAD DF ACETATO DF NA UT ICTrADA ~ PAR A R1? ALIZAR "LA DE SORCTON. CACL . . . . MOLARIDAD DE CLORURO DE CA U T I L I Z A D A PARA REALIZAR LA DESORCION. VOL . . . . ML DE SOLUCION EMPLEADOS PARA EFECTUAR LA DETERMINACION. CUF CONCF NTRACI ON DE C U I U I EN SOLUCION FN M G / L T . , LUFGO DF LA SORCION. /NF CONCENTRACION DE Z N I I I I EN SOLUCION EN M G / L T . , LUEGO DE LA SORCION. SCU . . . . MI LIMOLES DE C U I U I DFSORBIDOS POR KG DE A R C I L L A . S ZN . . . . MI LI MOLF S DE Z N ( I I ) DESORBIDOS POR KG T)F ARCTLL A. :
13» 5ZN = V O L I Z N F ) / 6 5 . 3 7 M G A R Y SCU = VOL 1CUF J /63.54MGAR SX MAYOR QUE O . . . . ADSORCION SX MFNOR QUE O . . . . DESORCION
( 4 ) LAS DE TFRMINACIONES ANALITICAS SE LLEVARON A CABO P3R ABSORCION ATOMICA EN LA CATEDRA DE A NAL I S I S INSTRUMENTAL DE L A FACULTAD OF QUIMICA.
X.M F I L rPPÍN I , 0 9 / 1 9 8 7 .
¿H A ) / 8 I
I N") . DES. " M G A R ACET
001 A 7 4 0 . 4 0 . 0 0 0 002 8 7 6 7 . 1 0 . 0 0 7 003 B 6 1 3 . 6 0 . 0 1 2 004 fi 5 7 1 . 1 0 . 01 8 005 B 5 7 0 . 5 0 . 0 2 5 006 B 1 0 3 0 . 9 0 . 0 2 5 0 0 7 ß 8 3 0 . 1 0 . 031 008 B 733 .3 0 . 0 3 8 009 B 5 3 7 . 8 0 . 1 1 5 010 z 7 7 2 , 6 0 . 0? 5 O i l c 1 1 2 1 . 2 0 . 0 2 5 0 1 2 c 7 1 2 . 2 0 . 0 2 5 01 3 c 5 2 9 . 9 0 . 0 2 5 014 c 4 36 . 0 D . 0 2 5 015 c 5 3 0 . 4 0 . 0 2 5 0 1 6 c 5 0 1 . 9 0 . 0 2 5 017 c 721 . 7 0 . 0 2 5 018 r 4 2 0 . 0 0 . 025
C ACT"
0.000 0 .000 0.000 0.000 0 .000" 0.000 0.000 0 .000 0 . 0 0 0 0 .00 1 0.001 0 . 0 0 3 0 .006 0 . 0 1 2 0 . 0 2 4 0 . 0 3 6 0 . 04 8 0 .060
v o i r
1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 15 .0 0 1 5 . 0 0 3 0 . 0 0 1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 3 0 7 0 0 " 3 0 . 0 0 1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 1 5 . 0 0 I 5 . 0 0 1 5.-00 1 5 . 0 0
TNF~
0 . 23 t . 83 2 . 7 0 3 . 1 9 1 7 6 1 " 3 . 4 2 4 . 26 4 . 43 4 . 9 0 4 . 5 4 4 . ? 4 4 . 5 4 4 . 88 4 . 90 5 . 0 5 5 . 06 5. 14 5 . 0 0
57 N (TOP SCOT"
-o.l - 0 . 5 - 1 . 0 -1.3 - 1 7 5 - 1 . 5
- 1 7 7 " - 2 . 9 - 2 . 1 -2.6 -2.2 - 2 . 3 •1. 6
0 . 6 9 0. 20 0 . 29 0 . 36
" 0 7 5 1 0 . 4 4 0 . 73 0 . 8 5 2. 61 0 . 64 0 . 4 6 0 . 46 0 . 83
0 . 9 6 1 . 3 3 1. 56 I". 8 6
• 2 . 7 1 . 6 9 - 0 . 9 5
