Study of the surface charge of a porous clay heterostructure (PCH) and its adsorption capacity of alkaline metals



Título del documento: Study of the surface charge of a porous clay heterostructure (PCH) and its adsorption capacity of alkaline metals
Revista: Journal of the Mexican Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000365311
ISSN: 1665-9686
Autores: 1
1
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Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Abr-Jun
Volumen: 54
Número: 2
Paginación: 92-97
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, analítico
Resumen en español Se preparó una arcilla porosa de estructura heterogénea (PCH) mediante la modificación química de una arcilla natural, intercalando un surfactante catiónico. Se estudiaron sus propiedades de carga superficial así como su capacidad de adsorción de metales alcalinos utilizando un método de titulación potenciométrica. La PCH desarrolló carga dependiente del pH (σH), debido probablemente a la presencia de grupos silanol (SiO2) provenientes de los pilares de silica intercalados durante el proceso de pilarización. La PCH presentó una región de carga cero en el intervalo de pH de 4.0 a 7.7. La σH adquirida por la PCH se ajustó con buena correlación al modelo de doble capa eléctrica de Gouy–Chapman (r2 = 0.9925). Esta carga superficial le confirió capacidad de intercambio iónico de los metales estudiados (Li, Na, K, Rb y Cs) a valores de pH altos (10.0 < pH), en cantidades comparables (3.5 a 6 meq/g) con algunas resinas Dowex. Los resultados de este estudio sugieren que la PCH puede tener aplicación en la remoción de metales tóxicos presentes en aguas residuales
Resumen en inglés A Porous Clay Heterostructure (PCH) was prepared by chemical modification of a natural clay, by intercalation of a cationic surfactant. Its surface charge properties as well as its adsorption capacity for alkali metals were studied using a potentiometric titration method. The PCH developed a pH–dependent charge (σH), probably due to the presence of amphoteric silanol groups (SiO2) coming from the pillars of silica interlayered during the pillared process. The PCH presented a region of zero charge in the range of pH of 4.0 to 7.7. The σH acquired by the PCH was adjusted with good correlation to the electric double layer model of Gouy–Chapman (r2 = 0.9925). The surface charge conferred the PCH ion exchange capacity for the studied metals (Li, Na, K, Rb and Cs) at high pH values (10 < pH), in comparable quantities (3.5 to 6 meq/g) to some Dowex resins. The results of this study suggest that PCH could have applications in the recovery of toxic metals from waste waters
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería ambiental,
Ingeniería de materiales,
Arcillas,
Metales alcalinos,
Adsorción,
Carga superficial
Keyword: Engineering,
Environmental engineering,
Materials engineering,
Clays,
Alkaline metals,
Adsorption,
Surface charge
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