Estudios de adsorción de colorante natural sobre arcillas naturales y sus aplicaciones en enseñanza de la química

Abstract

Gracias a su abundancia y por tratarse de materiales económicos que no afectan al medio ambiente, desde hace varios años que las arcillas naturales son empleadas como materia prima en distintos sectores de la industria. Así, la provincia de Rio Negro toma relevancia en el mercado debido a la locación de uno de los yacimientos más importantes de bentonitas de nuestro país, las cuales tienen la particularidad de ser materiales de alta pureza siendo ésta una medida del elevado contenido del mineral arcilloso que la compone, la montmorillonita (Mt). En la búsqueda de nuevas aplicaciones para estos materiales y con el objeto de aumentar su valor agregado, en este trabajo, se caracterizaron física, química y mineralógica cuatro bentonitas naturales con el fin de seleccionar el material óptimo para ser empleados como soporte sólido de un indicador natural de pH extraído de la planta de repollo morado, antocianina (ACy). Las antocianinas (ACy) forman parte de los grupos más importantes de pigmentos hidrosolubles, responsables del color rojo, púrpura y azul de diferentes plantas, frutas y flores. Los cambios de coloración están asociados a las transformaciones moleculares que sufren las moléculas de ACy en función de la acidez del medio en el que se encuentra. De esta forma, se considera al pH como uno de los factores que influye fuertemente en la estabilidad del colorante en solución donde, a partir de las pruebas experimentales, se demostró que la mayor estabilidad del colorante se consigue en condiciones extremadamente ácidas. No obstante, bajo estas condiciones, solamente puede conservarse el colorante durante períodos cortos de tiempo. Así, a valores de pH superiores a 6, las antocianinas en solución son relativamente inestables. A partir de resultados obtenidos experimentalmente durante este trabajo pudo establecerse que las antocianinas una vez adsorbida sobre una superficie montmorillonítica presentan mayor estabilidad no sólo en medio ácido, sino que también cuando se incrementa el valor de pH de la solución. Este comportamiento es asociado a la adsorción de la ACy en el espacio interlaminar del mineral. La investigación realizada permitió generar propuestas áulicas experimentales para ser trabajadas con estudiantes en los distintos niveles educativos. En este sentido se propone utilizar la capacidad indicadora de pH de las antocianinas como tema disparador a diferentes contenidos de la disciplina, resaltándose la enorme ventaja de ser llevada a cabo en diferentes espacios áulicos sin necesidad de contar con los instrumentales ni el espacio físico del laboratorio. Asimismo, por la familiaridad de las sustancias utilizadas, es una propuesta sencilla y que genera gran interés en los estudiantes independientemente de su edad.