ACTIVACIÓN ÁCIDA DE LA BENTONITA PARA LA DECOLORACIÓN DE ACEITES 1. RESUMEN
Se resumen las propiedades y aplicaciones de ácido activado no hinchable Ca-esmectitas: tienen una capacidad excepcional para adsorber impurezas y se utilizan principalmente para la purificación y modificación de los productos químicos orgánicos, sino que se utilizan como catalizadores porque a su gran tamaño de poro y acidez de la superficie que ofrece propiedades únicas en reacciones catalizadas por ácido fuerte. Estas características característi cas permiten una gran variedad de aplicaciones, siendo la más tradicional: grasa y aceite de blanqueo o decoloración; aceite mineral en los procesos de d e blanqueo de contacto / filtración; adsorbentes de lecho fijo y muchas otras aplicaciones catalíticas. En el refinado de aceites vegetales, el objetivo principal de la utilización de arcillas de blanqueo es la eliminación de una serie de contaminantes, que pueden pued en ser agrupados en función de su naturaleza, en: primario, secundario, terciario. El tratamiento ácido abre los bordes de las plaquetas y, como consecuencia de todos estos cambios, el área de superficie y el aumento de diámetros de poro. Por lo general, 80% o más del área de superficie disponible corresponden a los poros con diámetros que van desde 2,0 hasta 6,0 nm, y el área de superficie se pueden aumentar con el tratamiento ácido a 200400 m 2 / g, aunque los resultados de blanqueo óptimos se obtienen generalmente por debajo de este máximo. 2. INTRODUCCIÓN La tierra y las arcillas activadas con ácido son muy utilizadas como tierras decolorantes para el procesamiento industrial de aceites y ceras vegetales, veg etales, animales y minerales. La mejor conocida propiedad de la tierra de blanqueo es su alta capacidad de adsorción, que se puede mejorar mediante el tratamiento ácido. El aumento de la superficie específica y volumen de poros mejora la capacidad de adsorción de impurezas metálicas, fosfátidos y cuerpos de color. El tratamiento de la arcilla es tratada por un ácido, como ácido sulfúrico o clorhídrico, en condiciones experimentales específicas. El tamaño de las partículas más finas de arcillas, tienen mayores superficies específicas, producen mejores resultados de blanqueo, pero pe ro la tasa de filtración y retención de aceite pueden ser afectados negativamente. Por lo tanto, es necesario disponer de un estrecho control de la distribución de tamaño de partícula de la arcilla de blanqueo para permitir una tasa de filtración adecuada, reduciendo de este modo, tanto como sea posible, el nivel de partículas ultrafinas.
Activación", de acuerdo con Lamar 12, es el tratamiento químico o físico aplicado a ciertos tipos de arcillas para desarrollar una capacidad para adsorber materias colorantes y otras impurezas en los aceites (vegetales, animales, y el petróleo). De acuerdo a los conceptos del Prof. Gregg, el tratamiento ácido de esmectitas o bentonitas es una "activación ácida", ya que se utiliza para adsorber la materia colorante disuelta en aceite. Además, el área de superficie es varias veces más grande después de la ácidoactivación, alcanzando valores de 200 a 300 m 2 / g (13,14) en las arcillas tratadas con ácido. Hay dos tipos de bentonitas industrial: a) agua hinchazón bentonitas, con el sodio como el principal catión intercambiable y b) no hinchamiento en agua bentonitas, con calcio y / o magnesio como el principal catión intercambiable. Las bentonitas hinchazón dan viscosidad altamente tixotrópica a dispersiones de arcilla de agua a bajas concentraciones de arcilla. Las bentonitas no hinchables no tienen esa propiedad de alta tixotropía y se floculan (precipitados) en el agua. La activación ácida de arcillas esmectíticos se hace generalmente en esmectitas que no se hinchan. No hay evidencia directa de que las bentonitas de hinchamiento no proporcionan blanqueo de arcillas, pero que puede presentar dificultades de procesamiento (como dispersiones de alta viscosidad, que transporte de masa difícil) en la activación con ácido 37 El siguiente grupo de clases de los métodos para mejorar o para activar las propiedades de una arcilla natural o mineral de arcilla para varios usos industriales 28: (A) Física - alteración del tamaño de partícula (superficie específica) mecánicamente. (B) térmica - alteración de la composición química y / o la estructura cristalina por el efecto de la temperatura. (C) Química - Esta normalmente está limitada a intercambio iónico: por lo tanto, no incluye la destrucción química masiva de la estructura mineral de arcilla. (D)-pilarización Esto puede ser considerada como el uso de reestructuración química y física de la estructura mineral de arcilla para aumentar la capacidad para la adsorción o para hacer espacios que favorezcan la adsorción de iones específico. 3.
OBJETIVOS
El objetivo de este trabajo es presentar una revisión de los estudios más recientes sobre la activación ácida de arcillas (Bentonita cálcica) para decolorar aceites vegetales. 4.
PROCEDIMIENTO
Según estudios realizados los efectos de la activación ácida de bentonita procedente de Bolivia en la decoloración de aceite se evaluaron tres variables: concentración de ácido, tiempo de contacto y temperatura. Empleando como variable respuesta la efectividad en el proceso de decoloración, los resultados obtenidos indicaron que las tres variables proporcionaban un efecto beneficioso hasta un determinado nivel, siendo la concentración de ácido, el factor que producía una mayor variación en la variable respuesta. (1)
Las variables más importantes que afectan a las propiedades de las esmectitas activadas por ácido son: temperatura, tiempo de tratamiento, y la relación de ácido / arcilla seca. Otras variables son: concentración de ácido, la naturaleza del ácido inorgánico (HCl o H 2 SO 4), la humedad inicial o el contenido de humedad (12% -18%), tamaño de partícula del procedimiento de lavado esmectita, y la temperatura de secado de la arcilla activada (110° C) (15,41,49-51). Preparación de la muestra y caracterización
La arcilla de esmectita se secara a 60 °C, a la humedad entre 12% y 18%. A continuación, se llevara a moler y que pasara por un tamiz USS N o 200 (74 mm). Prueba de activación preliminar
El siguiente procedimiento se utilizara, basado en trabajos de Ackermann 41 y Winer 42: 100 gramos de la arcilla del suelo (base seca, 110° C) se colocaran en un matraz de 1 litro, de fondo redondo de 3 bocas calentado por una manta eléctrica, se añadirán; (32 g HCl/100 ml -3 * d = 1,16 g / ml) solución;400 ml de 1:1 (v / v) de ácido clorhídrico de modo 9 mol dm que la concentración de HCl es del 16% (w / v) o 4,5 * mol dm -3 y la relación (w / w) de ácido / arcilla seca es 0.64. Termómetro, agitador y condensador de reflujo se adjuntan al matraz, la temperatura se mantiene a 80 °C durante 3 horas con agitación constante. Si bien es caliente, la suspensión de arcilla se transfiere a un vaso de precipitados de dos litros y se lava por decantación con agua destilada durante al menos 5 veces hasta que es Cl - y / o Fe 3 + libre (pH = 3,5-4,0). La arcilla activada de ácido se filtra en un embudo Büchner, se seca a 110 º C y remolido para pasar a tamiz de N o 200 (74 mm) para el ensayo de decoloración. Esta prueba, siendo llevado a cabo bajo condiciones relativamente moderadas de la activación, generalmente no conduce al valor óptimo del poder decolorante (o el valor máximo de área de superficie específica), que se puede llegar por más intensas condiciones de tratamiento (temperatura más alta, tiempos más largos de activación y proporciones de ácido más altas, incluso el uso de concentraciones más altas de ácido). Sin embargo, la prueba de decoloración se llevara a cabo según el método de la AOCS (Sociedad Americana de Aceites Químicos ) 69, usando 6,0% de arcilla activada (el proceso de contacto industrial para aceites vegetales utiliza 0,5 a 3,0% 70), por lo general da una buena indicación de si la activación ácida se está desarrollando o no un decolorante capacidad en la arcilla. Esta información ayuda a determinar si otros estudios de activación de ácido son dignos o no de la arcilla. OTRO PROCEDIMIENTO Termo activación
La arcilla natural, fue pasada por un tamiz de 200 (75mm). En esta etapa la arcilla, ya tratada anteriormente, se puso en contacto con una solución de ácido clorhídrico HCl 2N, en una relación de 10 mL de ácido/g de arcilla, en un reactor con
reflujo, manteniendo todo el sistema en agitación y a una temperatura constante de 90 ºC por 2 horas. Luego se lavó el material hasta la eliminación total de cloruros (verificado por medidas de conductividad) y se secó en estufa a 60 ºC por 16 horas. Finalmente, se procedió a la molienda hasta un tamaño de partícula de 0.45 mm y se calcinó a 200 ºC por 2 horas. Los diferentes estados por los que pasa la arcilla durante su preparación se analizaron independientemente, y son los que se muestran en la tabla 1.
5. BIBLIOGRAFIA 1. http://grasasyaceites.revistas.csic.es/index.php/grasasyaceites/article/download/584/598 2. http://www.unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Investig acion/Enero2012/IF_ENERO%202012/IF_HERRERA_SANCHEZ_FIQ/MARCO_TEORICO.pdf (DEMARCOTEORICO) 3. http://tumi.lamolina.edu.pe/resumen/cediia/Q04.M5-T.pdf (DEL ACIET NEUTRALIZADO)
