2011 Jornada Científica de la Sociedad Española de Arcillas 14 de ...

Jornada Científica de la Sociedad Española de Arcillas. 14 de Noviembre de 2011
partículas es un disco de 500 nm de diámetro (determinado por microscopía
electrónica de transmisión) y 5 nm de grosor, lo cual corresponde a 4 láminas
de esmectita con una capa de agua interlaminar. Además, se tuvo en cuenta
que la reacción de disolución tiene lugar desde los bordes hacia el interior. La
fórmula utilizada en el cálculo fue la siguiente:
r 2 = r 2 0
− Rate v
πh
t
donde r es el radio de la partícula a un tiempo transcurrido t, r 0 es el radio inicial
(250 nm), Rate ν la velocidad de disolución volumétrica (cm 3 s -1 ) y h el grosor de
la partícula (5 nm).
Los resultados mostraron que el lactato y la glicina no afectan a las velocidades
de disolución de montmorillonita a pH 4 y pH 7.5, si se comparan con las
velocidades obtenidas en ausencia de ligandos orgánicos. Sin embargo, el
citrato aumenta la velocidad de disolución 0.5 órdenes de magnitud a pH 4 y
más de un orden de magnitud a pH 7.5. Las velocidades calculadas permitieron
estimar la variación de las dimensiones de la partícula inhalada con el tiempo
transcurrido, asumiendo que el área superficial reactiva corresponde a la de los
bordes de la partícula. En términos generales, las partículas de arcilla se
disuelven más rápido a pH 4 (macrófagos) que a pH 7.5 (fluidos intersticiales).
Considerando el efecto por separado de cada uno de los ligandos estudiados,
solamente el citrato aumenta sustancialmente la velocidad de disolución de la
esmectita. Este efecto es mayor a pH 4 que a pH 7.5. A pH 7.5, una partícula
de 500 nm de diámetro se puede reducir un 25% en presencia de citrato
después de 10 años, mientras la solución compuesta únicamente por sales
hace que ésta reducción sólo sea de un 10%.
En general, extendiendo las conclusiones a otros filosilicatos 2:1, la eficiencia
de la degradación química de partículas arcillosas inhaladas (esmectitas, illitas,
micas) es baja en condiciones pulmonares y son necesarios varios años para
reducir el tamaño de las partículas hasta la mitad. Aunque las condiciones
utilizadas no reproducen exactamente la complejidad del cuerpo humano, la
aplicación de métodos geoquímicos puede ayudar a las ciencias de la salud a
comprender los riesgos derivados de la interacción del organismo tanto con
minerales tóxicos como con aquellos considerados inertes como son los
minerales de la arcilla.
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