Local Cuban bentonite clay: composition, structure and textural characterization

• Quero-Jiménez, Pedro César ^[2] ; Arias Felipe, Lester Alejandro ^[3] ; Prieto García, Julio Omar ^[4] ; Jorge Rodríguez, María Elisa ^[5] ; de la Torre López, Jorge Basilio ^[3] ; Montenegro, Osvaldo Norman ^[4] ; Molina Ruíz, Reinaldo ^[4] ; Tiscornia, Inés Silvia ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional del Litoral

     Universidad Nacional del Litoral

     Argentina

     
  2. [2] Institute of Catalysis and Petrochemical Research, National University of the Littoral, Argentina. S3000AOM Santa Fe, Argentina. Centro de Bioactivos Químicos, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Street to Camajuaní km 5 ½ Santa Clara. CP 54830, Villa Clara, Cuba. Departamento de Licenciatura en Química, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Street to Camajuaní km 5 ½ Santa Clara. CP 54830, Villa Clara, Cuba.
  3. [3] Departamento de Licenciatura en Química, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Street to Camajuaní km 5 ½ Santa Clara. CP 54830, Villa Clara, Cuba.
  4. [4] Centro de Bioactivos Químicos, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Street to Camajuaní km 5 ½ Santa Clara. CP 54830, Villa Clara, Cuba.
  5. [5] Departamento de Licenciatura en Farmacia, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Street to Camajuaní km 5 ½ Santa Clara. CP 54830, Villa Clara, Cuba.

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• Localización: Andean geology: Formerly Revista geológica de Chile, ISSN-e 0718-7106, ISSN 0718-7092, Vol. 48, Nº. 3, 2021, págs. 546-556
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Arcilla bentonítica cubana: composición, estructura y caracterización textural
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    La caracterización física y química de la arcilla bentonítica del depósito Chiqui Gómez, en el centro de Cuba, muestra que está constituida mayoritariamente (>90%) por montmorillonita sódica, con una fórmula estructural para una capa unitaria establecida como (Na3,99Al0,01)(Al1,11Fe3+0,49Mg0,18Ti0,07)(Ca0,24Na0,15K0,01)O10(OH)2. Las arcillas de bentonita cubana tienen una superficie específica de 80 m2g-1, un volumen de poro de aproximadamente 0,0776 cm3g-1 y una porosidad de 61%. Ambas isotermas de adsorción-desorción de N2 exhibieron una isoterma de histéresis de tipo IV. El análisis termogravimétrico (TGA) del mineral estudiado presenta el primer pico endotérmico, característico de la montmorillonita, en 48,1 ºC y otros menos acentuados (80,8, 94,0, 119,8 ºC) característicos de la montmorillonita sódica, que corresponde a la pérdida de agua, y se puede extender hasta 250 ºC. Los espectros FT-IR mostraron la existencia de grupos funcionales Si-OH, Al-Al-OH, Al-Fe-OH, Al-Mg-OH y Si-O-Si en todas las muestras de arcilla, las bandas entre 1.120 y 461 cm-1 corresponden a estructuras de filosilicatos y se observaron vibraciones de estiramiento OH. El pH en el punto de carga cero (pHPZC) obtenido tiene un valor de 8,1, lo que permite clasificar la montmorillonita como básica.

  • English

    The physic and chemical characterization of the bentonite clay from the Chiqui Gómez deposit, central Cuba, (Cuban bentonite clay) shows that it is mainly constituted by sodium montmorillonite (>90%), with a structural formula for one-layer unit determined as (Na3.99Al0.01)(Al1.11Fe3+0.49Mg0.18Ti0.07)(Ca0.24Na0.15K0.01)O10(OH)2. The Cuban bentonite clay has a specific surface area of 80 m2g-1, a pore volume of about 0.0776 cm3g-1, 61% porosity and both N2 adsorption-desorption isotherms exhibit a hysteresis loop of IV type. The thermogravimetric analysis (TGA) of the studied mineral presents the first endothermic peak, characteristic of montmorillonite, in 48.1 ºC and others less accentuated (80.8, 94.0, 119.8 ºC) characteristic of sodium montmorillonite, that corresponds to the loss of water, and can be extended up to 250 ºC. The FT-IR spectra show the existence of Si-OH, Al-Al-OH, Al-Fe-OH, Al-Mg-OH and Si-O-Si functional groups in all clay samples, bands between 1,120 and 461 cm-1 correspond to phyllosilicate structures and OH stretching vibrations were observed. pH at the point of zero charge (pHPZC) obtained has a value of 8.1, which allows montmorillonite to be classified as basic.