Uso de la aproximación de Rothmund-Kornfeld para la descripción del intercambio catiónico binario en aluminosilicatos sintéticos de carga variable

• Mauricio Escudey ^[1] ; Juan E. Förster ^[1] ; Gerardo Galindo ^[1] ; Carmen Pizarro ^[1]
  1. [1] Universidad de Santiago de Chile

     Universidad de Santiago de Chile

     Santiago, Chile

     
• Localización: Journal of the Chilean Chemical Society (Boletín de la Sociedad Chilena de Química), ISSN-e 0717-6309, ISSN 0366-1644, Vol. 47, Nº. 4, 2002, págs. 349-359
• Idioma: español
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Se estudió la aplicabilidad del modelo empírico de Rothmund-Kornfeld en el análisis de equilibrios de intercambio catiónico binarios K-Ca, K-Mg, Ca-Mg y Ca-Zn en muestras de aluminosilicatos sintéticos con y sin recubrimientos que presentan carga variable (10 diferentes equilibrios binarios en total). Los resultados se compararon con aquellos obtenidos a través del modelo termodinámico de Gaines-Thomas, ampliamente usado y validado para el estudio del equilibrio de intercambio catiónico en sistemas de carga variable. Los aluminosilicatos sintéticos son sistemas con mayor capacidad de intercambio catiónico (CIC) que los suelos y sus correspondientes fracciones, presentando asimismo una mayor selectividad por K. Los valores de fracciones equivalentes de los iones adsorbidos determinados por Gaines-Thomas y calculados por Rothmund-Kornfeld correlacionan entre si, con valores de r² en el rango 0.962-0.998 según sea el equilibrio binario considerado. Los logaritmos naturales de las constantes termodinámicas para los equilibrios binarios determinadas por ambos métodos presentan un r²=0.992 considerando las constantes de los 10 equilibrios binarios estudiados. Las diferencias observadas en las constantes se deben, probablemente, a la indeterminación en la resolución de la integral que involucra el cálculo de la constante de equilibrio planteada en el modelo de Gaines-Thomas. El modelo de Rothmund-Kornfeld resultó ser un método válido para describir el equilibrio de intercambio catiónico binario en sistemas sintéticos de carga variable de alta CIC y alta selectividad por K.

  • English

    The applicability of Rothmund-Kornfeld semiempirical approach to describe the binary cationic exchange equilibria K-Ca, K-Mg, Ca-Mg, and Ca-Zn carried out on variable surface charge synthetic aluminosilicates with and without coating (10 samples at all), was studied. The equivalent fraction of adsorbed ions and the equilibrium constan results were compared with those obtained by using the Gaines-Thomas approach, widely used and validated in cation exchange studies carried out on variable surface charge systems. The synthetic aluminosilicates (with and without coatings of iron oxides and organic matter) present a higher cationic exchange capacity (CEC) and K selectivity than similar soils and fractions. The equivalent fraction of adsorbed ions obtained by both aproaches correlates, r² ranges between 0.962-0.998. The natural logarithm of the thermodynamic constant determined by both approaches correlates with r²=0.992. The slight observed differences are probably due to integration errors associated with the resolution of equation involved in the Gaines-Thomas calculations. The Rothmund-Kornfeld model can be applied to the describe the binary cation exchange equilibria carried out on synthetic variable surface charge systems, with independence of K selectivity and CEC magnitude of samples.