Caracterización electrocinética y termodinámica de la interface polipropileno / ácidos húmicos

Abstract

El presente trabajo muestra resultados acerca del comportamiento de las propiedades eléctricas y de la energía libre superficial en los procesos de adsorción de ácidos húmicos (AH) y diferentes electrolitos sobre las fibras de polipropileno. El propósito de este trabajo es conocer las propiedades de la superficie del polipropileno (PP) y los cambios que éstas experimentan cuando las fibras están en contacto con diferentes concentraciones de ácido húmico y diferentes cationes que son comunes en los suelos. Estos resultados son de gran interés para las aplicaciones del PP como geotextil. Los resultados muestran que el potencial zeta del sistema PP/AH decrece con la concentración de AH en disolución. Este hecho puede ser atribuido a la presencia de grupos carboxílicos COO- y hidroxilfenolicos presentes en la molécula de AH. Por otro lado, el pH de las disoluciones de ácido húmico tiene gran efecto en el potencial electrocinético del PP, debido probablemente a la presencia de los grupos de AH adsorbidos sobre la superficie del polipropileno. El análisis de la energía libre superficial de los sistemas PP/AH/electrolitos nos lleva a la conclusión de que el polipropileno es un material monopolar. Los valores bajos de la componente electrón donante, γ - , de la energía libre superficial nos llevan a la conclusión de que el material es fuertemente hidrófobo y que este carácter se incrementa con la adsorción de ácido húmico sobre las fibras.

We present results about the electrokinetic properties and the behaviour of the surface free energy in the adsorption process of humic acid and different electrolytes onto polypropylene fibres. The aim of this investigation is to know the surface properties of polypropylene and the changes in these properties when these fibres are in contact with different concentrations of humic acid and different cations which are present in the ground for the application of the polypropylene fibres as geotextiles. The negative zeta potential of the Polypropylene / humic acid system decreases with the concentration of humic acid in solution. This fact can be attributed to the presence of both carboxyl COO- and phenolic hydroxyl groups in the macromolecule of humic acid. On the other hand, the pH of the humic acid solution greatly affects the electrokinetic potential of polypropylene fibres. The above groups of humic acid are responsible for the variation in the zeta potential of the polypropylene fibre with the pH of the liquid phase. The analysis of the surface free energy of the polypropylene/humic acid/electrolytes systems, leads to the conclusion that the polypropylene fibres it is presented as a monopolar material. The low values of the electrondonor component, γ - , of the surface free energy in the adsorption processes of humic acid and different electrolyte lead to the conclusion that this material is strongly hydrophobic and this character is increased by the adsorption of the humic acid onto the fibre.

Le présent travail montre des résultats sur le comportement des propriétés électriques et de l'énergie libre superficielle dans les processus d'adsorption d'acides humiques (AC) et différents électrolytes sur les fibres de polypropylène. Le but de ce travail est de connaître les propriétés de la surface du polypropylène (PP) et les changements que celles-ci expérimentent quand les fibres sont en contact avec de différentes concentrations d'acide humique et de différents cations qui sont communs dans les sols. Ces résultats sont de grand intérêt pour les applications du PP comme géotextile Les résultats montrent que le potentiel zêta du système PP/AH diminue avec la concentration d'AH en dissolution. Ce fait peut être attribué à la présence de groupes carboxiliques COO- et hidroxilfenoliques présents dans la molécule d'AH. D'autre part, le pH des dissolutions d'acide humique a un grand effet dans le potentiel électrocinétic du PP, dû probablement à la présence des groupes d'AH adsorbés sur la surface du polypropylène. L'analyse de l'énergie libre superficielle des systèmes PP/AH/électrolytes nous apporte à la conclusion que le polypropylène est un matériel monopolaire. Les valeurs basses de la composante électron donneuse, de l'énergie libre superficielle nous apportent à la conclusion que le matériel est hydrophobe de façon forte et que ce caractère est augmenté avec l'adsorption d'acide humique sur les fibres.