Evaluación del potencial del uso de silicato de sodio y alúmina trihidratada producidos en el país, para la síntesis de zeolitas de baja relación Si/Al

Abstract

En el presente trabajo se estudió la síntesis de zeolita de baja relación Si/Al, entre ellas las zeolitas tipo A, Hidroxisodalita y Faujasita. La síntesis de los sólidos se llevó a cabo partiendo de la mezcla de una solución de aluminato de sodio preparada a partir de alúmina trihidratada junto con una solución de silicato de sodio. El gel de síntesis fue sometido a un tratamiento hidrotérmico a 100°C, con tiempos de cristalización que variaron entre 1 y 36 horas, para algunas muestras se realizó un proceso de envejecimiento que duró 24 horas antes de proceder a la etapa de cristalización. Los sólidos resultantes fueron identificados por Difracción de Rayos X (DRX), determinando la capacidad de adsorción de agua para los tipos de zeolita que se obtuvieron con un mayor grado de pureza. Fue posible obtener una solución de aluminato de sodio utilizando una baja cantidad de soda cáustica y sin la necesidad de usar agua destilada. A partir de materiales de partida producidos en el país, se logró sintetizar las zeolitas de interés con alta pureza y cristalinidad, observándose un retardo en la cristalización, adjudicado a las impurezas presentes en la alúmina. El establecimiento de fases predominantes en un diagrama ternario de composición en base a los óxidos SiO2-Na2O-Al2O3, fue dependiente del contenido de H2O de la mezcla y del tiempo de cristalización. La cristalización es más rápida a mayor relación Na2O/SiO2 y menor H2O/SiO2, en acuerdo con el mecanismo de cristalización en fase liquida. Para algunas síntesis fue necesario neutralizar la mezcla con H2SO4 para alcanzar la composición molar deseada obteniendo zeolita tipo Cancrinita. El uso de agua filtrada o agua destilada para el proceso de lavado de los sólidos sintetizados, así como la presencia de impurezas en la alúmina, no afecta la capacidad de adsorción de agua de las fases zeolíticas sintetizadas.