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Dr. Caldern LABNEWSSEPTIEMBRE - 1996 Serie Divulgativa No. 4
UTILIDAD AGRICOLA DE LOS POLIFOSFATOS
PROPIEDADESDELOSPOLIFOSFATOS.
complejos es independiente de lalongitud de sus cadenas yaq ue
los
difosfatos forman complejos tanfuertemente ligados como
lospolifosfatos de cadenas largas.Aparentementeel
nicorequerimiento
paraloscomplejosdepolifosfatos,sonlas conexiones P-O-P que no
esten
restringidas espacialmente por laformacindepequeosanillos.
Cuando una solucindePolifosfatoseagrega gradualmente a
unasolucin
que contenga iones m etlicospolivalentes, primero se forma
un
precipitado, elc uals e disuelvebajola
adicin de m as p olifosfato. Todos lospolifosfatos forman sales
insolublescon los iones metlicos polivalentes,
peroestassalespuedendisolverseporla formacin
decomplejossolublesen
presencia de un exceso d e anionespolifosfato.
El termino "Secuestracin" se usa
comunmente para describir e lfenmeno en el cual complejos
solubles previenen la formacin deprecipitados.
Ungrannmero
de ensayos p ara medir lahabilidaddeSecuestracinhansido
desarrollados.
E s to s e ns ayo s s e b as an endisminucin deprecipitados
deCalcio
o M a g n e s i o m e d i d o sturbidimtricamenteoporla
formacin
de espumas dejabn.
DebidoaqueelPirofosfatodeCalcioesmasinsoluble
Por ejemplo, la
presenciadeun Polifosfato en unasolucinde
ClorurodeCalciopuede
prevenirl a precipitacindeS ul fatode Calcio cuando s e agrega
unSulfatoalasolucin.
que los precipitados Clcicos de lo s
otros Polifosfatos bajo lascondicionesusuales de e nsayo, a
menudos ed ic e
que el Pirofosfato de Sodio no es tanbuen agente secuestrante
como lo s
Polifosfatos de Sodio. Sin e mbargo e npresenciade
unaninquetengaunasal
de Calcio mas insoluble que elPirofosfato, la diferencia entre
el
pirofosfato y los polifosfatos e sdespreciable. Asi en presencia
de u n
excesodeionsulfato,lospirofosfatosnoexhiben tan buen poder
secuestrante
comparadoconlo spolifos fatos, c omoenpresencia
delionfluoruro.
Aunque los polifosfatos no exhiben
propiedades coloidales en solucionesacuosas puras, a menos que
sean decadenas queexcedanvarios cientosde
tomos defsforo,ellossonfuertementeadsorbidossobre
diversassuperficies y
pueden porconsiguientecausarefectoscoloidales. La mas importente
de las
aciones coloidales de l os fosfatos es elf e n m e n o c o n o c
i d o c o m o
defloculacin.Por ejemplo si u nab olafirmedearcillase trata
conunafraccin
de uno por ciento de su peso c o n u npolifosfato (que tenga una
cadena de,
porejemplo,5a15tomosdefsforo),lamasa entera se licuefacciona a
una
consistencia de sopa. Se
creequeestefenmenosedebeaungranincremento
en el potencial de cada partcula
dearcillacausadoporlaadsorcindedelasmolculasdefosfato.Cuandotodaslaspartculas
portan fuertes cargas delmismos ig no,el las se repelen las
unascontralasotrasyporconsiguienteestan
defloculadas.
Una medicin numrica de este
Efectos sobre las propiedadesColoidales.
Efectos como formadores de IonesComplejos.
Algunas de las aplicaciones masimportantes d e los Fosfatos
estanbasadas en s u habilidad para formariones complejos solubles.
El ion
Ortofosfato forma complejos con losiones de losmetales de
transicin tales
como elHierro. ElacidoOrtofosfricohasido usado por
muchosaosenQumicaAnaltica p ara amarrar H ierro en formasoluble.
Tambin hay reportes de uncomplejo deOrtofosfato
deCalcio.Loscomplejos importantes,sinembargo,noson aquellosdel
Monofosfato, sino sushomologosen cadena, los polifosfatos.
Tambin ha sido demostrado que loshomlogos de estructura en
anillo , los
metafosfatos, noforman complejos en
forma apreciable, mientras que lascadenasformancomplejossolubles
muy
fuertes.
A diferencia de muchos agentesacomplejantesaninicos,
lospolifosfatos
son bastante no-especficos ya
queformancomplejoscontodosloscationes
metlicos. Lacantidaddedisociacindelcomplejo polifosfato-metal
depende del
ionmetlico.Comopodraesperarse,losmetalesdetransicin,Cobalto,Niquely
H i e r ro s o n mu y f u e r te me n tea c o m p l e j a d o s
. L o s m e ta l e sAlcalinotrreos,Calcio y Magnesio,forman
complejos que son algodisociados;ylosmetales alcalinos,
Litio,Sodio, P otasio y Amonio son
solodebilmenteacomplejados.Secreequeelion A monio cu ate rn ar io
no e s
a c o mp l e j ad o en n ad a . L asinvestigaciones actuales
revelan quelahabilidad delospolifosfatosparaformar
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fenmeno sedaenlafigurarespectiva,en la cual, el punto de
cedencia(esfuerzo tangencial necesario para
iniciar el flujo) se grafica como funcind e la concentracin para
una arcillatratada c on fosfato y unasin tratar. En
estafigura,debenotarse queatravesdetodo el rango de concentracin
senecesitaunesfuerzoconsiderablemente
mas grande para que fluya laarcilla notratada.Lalnea punteadaa
la d erechadelafiguraeslaconcentracintericaa
la cual las partculas deben
estartocndoseflojamenteunasconotrasen
un empaquetamiento cbica
abierto.Estafigurademuestraquelaspartculasquedan tan bien
defloculadas por los
polifosfatosquelaresistenciaal flujoesfundamentalmente la
friccin de las
p a r t c u l a s e s t r e c h a m e n t eempaquetadasy
bienacomodadasmasque las interacciones de mayor rangoque causan q
ue la mayora de las
partculas coloidales se aglomeren enestructuras tipo cadenas con
muchosvacios. D ebido a que la mayora de los
otros polianiones solo poseen dbilaccin floculante o
defloculante sobrel a s s u s p en s i o ne s c o l o id a le s
c o nc en trad as , s e c re e q u e e lpronunciado poder
defloculante de los
polifosfatosesprobablementedebidoasucapacidadacomplejante.
Lospolifosfatosexhiben otroefectoqueest estrechamente
relacionado sino
idntico a la defloculacin; Este es, suhabilidad para suspender
materialesinorgnicos coloidalmente en medio
Efectos deSuspensin.
acuoso. Se piensa queesteefectotambines debido a laformacin
de
complejossobrelassuperficiesdelaspartculas.
Asilospolifosfatospuedenser considerados como agentes
surfactivos hidroflicos,alcontrario delos agentes mojantes
orgnicos, los
culae pueden ser llamados agentessurfactivoshidrofbicos.
Se ha encontrado que cuando
aproximadamente 1 p.p.m. de unpolifosfato soluble
seagregaalaguadura, digamos d e 100-200 p.p.m.
comoCaCO3, laprecipitacin de la
durezaes fuertemente inhibida. E stefenmeno, llamado
tratamiento
"threshold", ha sido atribudo a lafuerte adsorcin de la cadena
dei o ne s fo s fato s ob re la c a ra
Efectos sobre l a formacion dePrecipitados(EfectoThreshold)
Fig. 1 Variacin
delpuntodeCedencia,conrelacinalporcentajedeCaolnsdicoamasadocon
agua. Fosfato presente encantidad de 5 mg/100gr dearc illas eca;El
lmitesuperio rde
plasticidadeslalineapunteada.
10
100
1,000
10,000
100,000
1,000,000
10 20 30 40 60 70 800
Porcentaje de CaolinSdico en la pasta; % p/p
perpendicular al ejec delnucleo deloscristalitos de calcita que
tienden a
formarse enelaguadura.
Unido al fenmeno anterior esta ehecho de que la adicin
decantidades
"threshold" de p olifosfatos alaguadurainhibe la corrosin d e
los metalei nme rs o s e n d ic ha ag ua. L o
experimentos handemostrado unavezmasque esta prevencin
delacorrosinestambincausadapor laadsorcinde
fosfato sobre una capa delgada decalcita la cual se deposita
sobre lasuperficie de los metales. Cuando los
polifosfatos estan presentes, s e formaunapolarizacin andica, de
tal manera
que la corriente entre dos metalesdisimiles inmersos en agua
dura sereduceaunvalordespreciable.
Efectos sobre la Inhibicin de la
Corrosin.
Cont.Neto
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