Local Cuban bentonite clay: composition, structure and textural characterization

• Autores: Quero Jiménez, Pedro César; Arias Felipe, Lester Alejandro; Prieto García, Julio Omar; Jorge Rodríguez, María Elisa; De la Torre López, Jorge Basilio; Montenegro, Osvaldo Norman; Molina Ruíz, Reinaldo; Tiscornia, Ines Silvia
• Año de publicación: 2021
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: CHARACTERIZATION; CUBAN BENTONITE CLAYS; MONTMORILLONITE
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

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 80m2g-1, a pore volume of about 0.0776 cm3g-1, 61 % porosity and both N2 adsorption?desorption isotherms exhibited a hysteresis loop of IV type. The thermogravimetric analyses (TGA) of 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 showed 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 1120 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.
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 formula 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 m2 g -1 , un volumen de poro de aproximadamente 0,0776 cm3 g -1 y una porosidad de 61%. Ambas isotermas de desorción-desorción de N2 exhibieron una isoterma de histéresis de tipo IV. El análisis TGA muestra que la bentonita estudiada 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, pudiendo extenderse 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-OSi en todas las muestras de arcilla, las bandas entre 1120 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.
Fil: Quero Jiménez, Pedro César. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Arias Felipe, Lester Alejandro. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba
Fil: Prieto García, Julio Omar. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba
Fil: Jorge Rodríguez, María Elisa. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba
Fil: De la Torre López, Jorge Basilio. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba
Fil: Montenegro, Osvaldo Norman. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba
Fil: Molina Ruíz, Reinaldo. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas; Cuba
Fil: Tiscornia, Ines Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentina