Fenómenos de transporte en soluciones concentradas de sales del ácido poliestirenesulfónico y en resinas de intercambio iónico

• Autores: Timmermann, Ernesto O.
• Año de publicación: 1968
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Bach, José María
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En los últimos veinte años un tipo especial de sustancia harecibido marcada atención en el campo de fisicoquímica: son los polímeroscon grupos iónicos fijos, que, por razones de su peculiar estructura química,presentan a la vez propiedades típicas de los electrolitos y de las macromoléculas, pero con características propias. Más conocidos por polielectrolitos, se los puede dividir en polielectrolitos no entrecruzados o lineales y polielectrolitos entrecruzados o resinas y/o membranas de intercambio iónico. Los primeros por la ausencia de entrecruzamientos son totalmente solubles en agua; en cambio, las resinas, por poseer entrecruzamientos, solo se hinchan y absorben agua hasta cierto grado, que depende justamente de la cantidad de entrecruzamientos presentes. Los polielectrolitos lineales han sido investigados (1,2) en soluciones acuosas diluídas, llegándose en algunos casos hasta concentraciones 2N en unidad monomérica. Por su parte, con las resinas se trabaja, por el contrario, a altas concentraciones, desde 90% p/p hasta 10% p/p de contenido acuoso aprox. (3,4); en ambos casos en presencia o no de electrolitos simples. Las investigaciones están orientadas principalmente al estudiode fenómenos de transporte (autodifusión de contraiones, conductividadeléctrica y viscosidad)(5) más alguna propiedad termodinámica (coeficientesde actividad de contraiones, constantes de equilibrio de intercambio, potenciales de membrana). Los resultados indican que las propiedades de ambos tipos de polielectrolitos son semejantes, dependiendo marcadamente del contenido acuoso. Tal es así que máximos de autodifusión y conductividad encontrados en resinas fenolformaldehido-sulfónicas entrecruzadas (RFFS) (6,7) no se encuentran ni en resinas poliestirene-sulfónicas (RPSS) entrecruzadas con divinilbenceno (DVB)(8) ni en resinas polimetacrílicas (RPMA) entrecruzadas con dimetacrilato de etilenglicol (DMAEG) (9-11); en ambas sólo se observa un decrecimiento monótono del coeficiente de autodifusión y de la conductividad al disminuir el contenido acuoso. En cambio en soluciones diluídas de poliestireno sulfonado (PSS) lineal se han observado sendos máximos en autodifusión y conductividad (8;12). La justificación de estos hechos reside en que RFFS se hinchan y absorben agua en mucha mayor magnitud que RPSS y RPMA, de tal forma que el máximo en éstas es sólo observable en los correspondientes polielectrolitos lineales. El objeto de este trabajo es estudiar estas mismas propiedades,usando técnicas ya desarrolladas para resinas (6-11), en soluciones concentradas de sales del ácido poliestirene-sulfónico (PSS-H), con la intención de ligar ambos rangos de concentraciones de trabajo mencionados más arriba. Respecto de las soluciones de polielectrolitos lineales significa extender el rango de concentraciones investigado y, como era de esperar, laspropiedades de las soluciones en estudio empalman en las regiones diluídascon las curvas ya conocidas (8-12). Respecto de las investigaciones efectuadas en resinas de intercambio, se trabaja en el rango de contenidos deagua que se encuentran en éstas y las propiedades medidas son ligeramentesuperiores a las conocidas para resinas RPSS de menor grado de entrecruzamiento (8), de tal forma que se puede considerar estas soluciones concentradasde PSS lineal como caso límite de resinas de intercambio iónico degrado de entrecruzamiento nulo (0% DVB).
Fil: Timmermann, Ernesto O.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.