Characterization of montmorillonites from bentonite deposits of North Patagonia, Argentina: physicochemical and structural parameter correlation

Abstract

Thirteen bentonite deposits of North Patagonia, Argentina, were characterised by chemical and differential thermal analysis (DTA), Xray diffraction, Môssbauer spectroscopy, and Cation Exchange Capacity (CEC) and Specific Surface area (S) determinations. The chemical analysis on <2μm fraction permitted to calculate the nature and degree of isomorphic substitution (octahedral and tetrahedral). Parameters as CEC, S and thermal stability (T) (determined by DTA analyses) were correlated linearly with the degree of tetrahedral isomorphic substitution. These parameters and the mathematical models obtained could be used to predict technological uses of this mineral. Electron microscopy observation showed different modes of particle associations related also, as the precedent parameters, to the degree of tetrahedral isomorphic substitution. The adsorption on bentonite of organic pollutants was evaluated using a fungicide (Thiabendazole) employed in the same region. Fungicide adsorption increased with the degree of tetrahedral isomorphic substitution and consequently with the surface area and CEC values of the samples studied.

Se caracterizaron trece depósitos de bentonitas de la Norpatagonia Argentina a través de análisis químicos y térmicos diferenciales (ATD), difracción de rayos X, espectroscopia Môssbauer y determinaciones de capacidad de intercambio catiónico (CIC) y de superficie específica (S). El análisis químico de la fracción <2μm permitió calcular la naturaleza y el grado de las sustituciones isomórficas (octaédricas y tetraédricas). Parámetros tales como CIC, S y temperatura de estabilidad térmica (T, determinada por ATD) se correlacionaron linealmente con el grado de sustitución isomórfica tetraédrica. Estos parámetros y los modelos matemáticos encontrados pueden ser utilizados para predecir la utilización tecnológica de este mineral. Observaciones por microscopía electrónica mostraron distintos modosde asociación de las partículas, relacionados también, al igual que los parámetros precedentes, con el grado de sustitución tetraédrica. Se evaluó la adsorción de contaminantes orgánicos utilizando un fungicida (Thiabendazole) de uso regional. Se observó un aumento de la adsorción del fungicida con el grado de sustitución tetraédrica y consecuentemente con los valores de superficie específica y CIC de las muestras empleadas.