capÍtulo ii. desarrollo experimental
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
INTERCALACIÓN DEL ÁCIDO MEFENÁMICO SOBRE
MATERIALES TIPO HIDROTALCITA Mg/Ca/Al E
HIDROCALUMITA
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO INDUSTRIAL
PRESENTA
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA
ASESOR: DRA. MARÍA DE JESÚS MARTÍNEZ ORTIZ
Ciudad de México, Diciembre 2016
RECONOCIMIENTOS
Al Instituto Politécnico Nacional (IPN), por ser cuna de forjadores al servicio de la patria; por permitirme ocupar un lugar entre sus filas y así tener la visión de construir un país con sed de liderazgo.
A la ESIQIE, por inculcar en mí los valores necesarios para ver por el bienestar de mi país y desarrollar un progreso personal, llegando así a cumplir las metas que siempre he establecido.
A la Doctora María de Jesús Martínez Ortiz, por confiar en mí y guiarme en este proyecto, por ser parte de la formación de ingenieros químicos y tener el liderazgo necesario para avanzar en la construcción de una patria mejor.
AGRADECIMIENTOS
A Dios nuestro Señor, por permitirme llegar a este momento de mi vida, en el cual tengo que demostrar el carácter forjado durante toda mi carrera profesional para bienestar mío y de mi familia. Por todos los dones recibidos y las bendiciones otorgadas.
A mis padres Lilia y René, porque sin ellos esto no sería posible. A mi madre por sus preocupaciones y atenciones que me guiaron a convertirme en lo que soy, porque sus enseñanzas me dejaron la lección de ver por un futuro mejor que mi presente. A mi padre, por su apoyo brindado a lo largo de mi carrera.
A mi mamá Josita, por ser un ángel en mi vida, por guiarme, darme consejos y su apoyo incondicional, por dedicarme parte de su vida a forjarme como ser humano, con sed de liderazgo y visión de campeón. Por su cariño, amor y protección sin esperar nada a cambio, mil gracias.
A mis hermanos Josué y Esther, quienes me han brindado su apoyo y aliento en momentos difíciles de mi vida, por estar incondicionalmente a mi lado a pesar de las diferencias, por creer en mí.
A la Dra. María de Jesús Martínez, por ser parte de este proyecto, por tener la confianza y creer en mí, por todo el apoyo que me ha brindado hasta la fecha, por enseñarme que a base de trabajo y esfuerzo todo se logra. Por ser una guía no sólo en mi profesión, sino en la vida por igual.
Al M. en C. Miguel de la Rosa, por cada uno de los momentos en los cuales me auxilió con los conocimientos adecuados para el desarrollo de este proyecto, por sus consejos y recomendaciones, pero más que nada por su amistad que me ha brindado en este tiempo de conocidos.
Al IPN y a la ESIQIE, por forjarme como Ingeniero Químico Industrial y desarrollar en mí la visión de campeón en todo momento de la vida. Por hacer de mí un mexicano de provecho, el cual luchará por los ideales revolucionarios para hacer de esta patria un lugar mejor.
A mis amigos DonkeySoft, porque después de tanto tiempo, siguen presentes en mi vida; Daniel, Juanjo, Jorge e Iván, gracias por su aliento y palabras a través de estos años.
A mi amiga Dulce Anahí, porque en el momento más difícil de mi vida, me extendió su mano de amor, siempre alentándome a superarme y ser cada día mejor.
A los doctores Carmen, Ariel, Carlos y Jorge, porque sin ellos este trabajo tampoco hubiese sido posible.
Gracias.
José Andrés Méndez Ceja
CONTENIDO
RESUMEN ............................................................................................................................. i
ABSTRACT .......................................................................................................................... ii
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. iii
CAPÍTULO I. GENERALIDADES ........................................................................................ 1
I.1 Antiinflamatorios ................................................................................................. 1
I.1.1 Antiinflamatorios No Esteroideos (AINEs) .............................................. 1
I.1.2 Mecanismo de Acción de los AINEs ....................................................... 2
I.1.3 Ácido Mefenámico .................................................................................. 3
I.1.4 Aplicaciones del Ácido Mefenámico ....................................................... 5
I.2 Arcillas................................................................................................................ 5
I.2.1 Arcillas catiónicas ................................................................................... 7
I.2.2 Arcillas aniónicas .................................................................................... 8
I.2.2.1 Hidróxidos Dobles Laminares ................................................. 10
I.2.2.1.1 Estructura de la Hidrotalcita ..................................... 12
I.2.2.1.2 Estructura de la Hidrocalumita ................................. 15
I.3 Intercambio iónico ............................................................................................ 15
CAPÍTULO II. DESARROLLO EXPERIMENTAL ............................................................ 17
II.1 Materiales para la síntesis de HDL .................................................................... 17
II.2 Preparación de materiales tipo Hidrotalcita e Hidrocalumita .............................. 18
II.3 Equipo experimental .......................................................................................... 18
II.4 Procedimiento de síntesis .................................................................................. 19
II.5 Intercalación mediante Intercambio iónico ......................................................... 20
CAPITULO III. CARACTERIZACIÓN ................................................................................ 21
III.1 Composición de los materiales ......................................................................... 21
III.2 Difracción de Rayos-X ...................................................................................... 22
III.2.1 Cálculos de los parámetros de red ..................................................... 28
III.3 Espectroscopía de Infrarrojo ............................................................................. 34
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................... 41
IV.1 Conclusiones ................................................................................................. 41
REFERENCIAS .................................................................................................................. 43
ANEXOS ............................................................................................................................ 46
Lista de figuras Página
I.1 Mecanismo de acción de los AINEs 3
I.2 Estructura del a) Ácido Mefenámico, b) Anión mefenamato. 4
I.3 Estructura de una arcilla catiónica 8
I.4 Estructura de una arcilla aniónica 9
I.5 Aplicaciones de las hidrotalcitas 11
I.6 Representación de una sección de una lámina de brucita 12
I.7 Esquema de una estructura de hidrocalumita 15
II.1 Diagrama de bloques para síntesis de material HDL 17
III.1 Técnica de difracción de polvo 23
III.2 Condición básica para la dispersión de Bragg 24
III.3 Tarjeta JCPDS de difracción de la Hidrotalcita 25
III.4 Tarjeta JCPDS difracción de la Hidrocalumita 25
III.5 Difractograma de rayos-X de materiales frescos tipo hidrotalcita 27
III.6 Difractograma de rayos-X de material fresco tipo hidrocalumita 28
III.7 Parámetros de celda (a), (c) y (d) 29
III.8 Difractograma de rayos-X de los materiales modificados 31
III.9 Esquema de arreglo de los aniones mefenamato para el material CaAl-AM 33
III.10 Esquema de arreglo de los aniones mefenamato para los materiales tipo
hidrotalcita. 34
III.11 Esquema de dimensiones del ácido mefenámico 34
III.12 Espectrómetro infrarrojo por Transformada Fourier (FT-IR) 35
III.13 Espectro IR de los materiales frescos 37
III.14 Espectro IR de los materiales intercalados con AM 39
Lista de Tablas Página
I.1 Clasificación de los antiinflamatorios no esteroides según su selectividad
para la ciclooxigenasa 2
I.2 Propiedades del ácido mefenámico 5
I.3 Valores de parámetros cristalográficos y simetría de HDL 14
II.1 Reactivos empleados para la síntesis de HDL 18
III.1 Composición química 21
III.2 Parámetros de red y distancia d003 de los compuestos tipo hidrotalcita 30
III.3 Parámetro de red y distancia d002 del compuesto tipo hidrocalumita 30
III.4 Parámetros de red y distancia d003 de los materiales intercalados tipo
hidrotalcita 32
III.5 Parámetro de red y distancia d002 del material intercalado tipo
hidrocalumita 32
III.6 Bandas características de los materiales frescos 38
III.7 Bandas características de los materiales intercalados 40
GLOSARIO
Analgésico: Fármaco que alivia el dolor pero no tiene efecto sobre la inflamación. Éste se
recomienda cuando el dolor no responde a las medidas no farmacológicas.
Antiagregante plaquetario: Los antiagregantes plaquetarios constituyen un grupo de
fármacos ampliamente utilizados en atención primaria. Sus indicaciones fundamentales
incluyen: cardiopatía isquémica, enfermedad cerebrovascular isquémica y enfermedad
arterial periférica.
Antipirética: Fármaco que permite combatir la fiebre; esta clase de fármaco también
recibe el nombre de antifebril o antitérmico.
Ciclooxigenasa: Enzima que permite al organismo producir unas sustancias llamadas
prostaglandinas a partir del ácido araquidónico.
Cortisona: Esteroide perteneciente al grupo de glucocorticoides, que junto con la insulina,
mantiene el equilibrio entre la falta y el exceso de glucosa en el organismo. También
afecta la utilización de proteínas y grasas en el cuerpo.
Endotelial: Perteneciente al endotelio. El endotelio es un tejido de origen mesodérmico
constituido por una monocapa de células que reviste el interior de todos los vasos
sanguíneos.
Enzima lisosómica: Orgánulos celulares derivados del aparato de Golgi, formado por un
medio ácido en el que se contienen enzimas encargadas de la hidrólisis de
macromoléculas.
Fosfolipasa: Grupo ubicuo y diverso de enzimas, que inducen cambios en la composición
membranal, activan la cascada inflamatoria y alteran las vías de señalización celular. Las
fosfolipasas A2 (PLA2) son las enzimas responsables por la movilización de ácidos grasos,
incluyendo el ácido araquidónico (AA), a partir de los fosfolípidos.
Menorragia: Sangrado menstrual abundante que tiene una duración de más de 7 días o
que deriva en una pérdida mayor de 80 mL de sangre por ciclo menstrual.
Neutrófilo: Son células multinucleadas y con muchos gránulos intracelulares, que se
producen en la médula ósea.
Osteoartritis: Enfermedad degenerativa donde los revestimientos de cartílago de los
huesos en el interior de una articulación primero pierden su superficie lisa, se vuelven
ásperos y se agujeran.
Pólipo: Tumoración o protuberancia circunscrita, que se proyecta en la superficie de una
mucosa y es visible macroscópicamente en la luz intestinal.
Prostaglandinas: Sustancias con funciones similares a las de una hormona que están
presentes en muchos tejidos y fluidos del cuerpo, existen tres tipos según su estructura
química.
Tromboxano: Hormona local producida por los trombocitos, que promueve su agregación.
Pequeños defectos en la pared de vasos o de capilares desencadenan la formación del
tromboxano.
RESUMEN
RESUMEN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA i
RESUMEN
En el presente trabajo se sintetizó una serie de materiales tipo hidrotalcita (Mg/Al y
Mg/Ca/Al) e hidrocalumita (Ca/Al), todos con una relación molar entre cationes divalente y
trivalente MII/MIII igual a 2. La síntesis de los materiales se realizó mediante el método de
coprecipitación a pH constante. Durante la síntesis de los materiales se utilizaron 3 valores
de pH diferentes; para el material Mg/Al un pH = 10, para los materiales Mg/Ca/Al un pH =
11 y para el material tipo hidrocalumita un pH = 12.
Una vez sintetizados los materiales, se realizó la incorporación de la especie
aniónica de la biomolécula de ácido mefenámico (AM) mediante intercambio iónico.
Los materiales frescos e intercalados se caracterizaron mediante diferentes
técnicas. Los resultados de difracción de rayos-X muestran que los materiales frescos
corresponden a las estructuras cristalinas de la hidrotalcita e hidrocalumita para cada
material. Así también, para los materiales intercalados, éstos mantuvieron las estructuras
cristalinas originales, con la diferencia de que se incrementaron las distancias
interlaminares con respecto a los materiales de inicio, lo que implica que efectivamente la
especie aniónica del AM se introdujo dentro del espacio interlaminar de cada uno de los
materiales durante el proceso de intercalación.
Los resultados obtenidos mediante espectroscopia de infrarrojo por transformada de
Fourier (FTIR) confirman los tipos de vibraciones de los materiales frescos y
posteriormente se muestran los tipos de vibraciones de los materiales intercalados con la
molécula del AM.
Los resultados de caracterización de los materiales antes y después del proceso de
intercalación del AM demostraron que se logró una incorporación efectiva de esta
biomolécula, lo que tendrá una aplicación importante dentro del área farmacológica debido
a que el ácido mefenámico es utilizado como antiinflamatorio no esteroideo.
ABSTRACT
ABSTRACT
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA ii
ABSTRACT
In the present work a series of materials were synthesized, hydrotalcite type
materials (Mg/Al & Mg/Ca/Al) and hydrocalumite (Ca/Al), all with a molar ratio MII/MIII of
two. The synthesis of the materials was carried out by the co-precipitation method at
constant pH. During the synthesis of the materials, three different pH values were used.
For the Mg/Al material the pH was fixed in 10, for the Mg/Ca/Al materials the pH was 11,
and finally for the hydrocalumite type material the pH was 12.
Once the materials were synthesized, the anionic species of the mefenamic acid
(AM), biomolecule was incorporated by ion exchange.
Fresh and intercalated materials were characterized by different techniques. X-ray
diffraction results show that fresh materials correspond to the hydrotalcite and
hydrocalumite crystalline structures. In addition, for the intercalated materials, they kept the
same crystalline structures; the difference was the increase in the interlaminar distances,
with respect to the original materials, implying that effectively AM anionic species is
introduced in the interlayer space during the intercalation process.
The results obtained by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), confirm
the typical of vibrations for the fresh materials. After the intercalation process, additional
vibrations, corresponding to the AM molecule, were observed.
Results of the material characterization before and after the AM intercalation
process showed that it was an effective incorporation of this biomolecule, which will have
an important application in the pharmacological area since the mefenamic acid is used as a
non-steroidal anti-inflammatory.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA iii
INTRODUCCIÓN
Recientemente se han llevado a cabo investigaciones sobre materiales que ayuden
a mejorar aspectos en el campo de la bioquímica y medicina, aspectos como la adsorción
de biomoléculas y el encapsulamientos de fármacos; entre estos materiales tenemos a los
Hidróxidos Dobles Laminares (HDL), en inglés denominados Layered Double Hydroxide
[1]. Este tipo de materiales son conocidos por su capacidad de intercambio iónico y su
estructura estable, los cuales son útiles en materiales adsorbentes, en fotocatálisis,
soportes catalíticos y materiales ópticos. Otro punto a favor de los HDL, dependiendo de
su composición, son menos tóxicos en comparación con otros materiales convencionales.
Además, poseen la ventaja que pueden ser preparados en laboratorio usando diferentes
métodos, entre ellas coprecipitación a pH constante [2].
Por otra parte, los antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) son compuestos
orgánicos aromáticos con grupos carboxílicos fáciles de ionizar, factibles de adsorberse o
encapsularse en ciertos tipos de materiales. Se han realizado estudios de intercalación
como especies aniónicas en materiales HDL, encontrándose que la mayoría de los AINEs
son pocos solubles en agua, limitando la absorción de sus propiedades por organismos
vivos. Por lo anterior se deduce que uno de los campos de mayor interés en estos
estudios es la medicina [3].
Las propiedades por las cuales el área médica (farmacéutica) ha estudiado los HDL
con gran interés, se debe especialmente a la capacidad de adsorción que proporcionan
estos materiales, al área superficial, a la capacidad de intercambio iónico, a las reacciones
interlaminares, a la inercia química y a la baja o nula toxicidad. En algunos casos, los HDL
son usados como bases inertes en aplicaciones farmacológicas para mejorar las
propiedades organolépticas, por ejemplo, el color u olor. Son usados de igual manera
como lubricantes y/o agentes de dispersión. Recientemente han sido explorados para
INTRODUCCIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA iv
desarrollar nuevas aplicaciones, tales como transportadores de fármacos potenciales,
agentes de liberación controlada y modificadores químicos [4].
Debido a lo anterior, en esta investigación se sintetizaron materiales tipo hidrotalcita
e hidrocalumita con el fin de incorporar dentro de su estructura a una biomolécula como el
ácido mefenámico, la cual pertenece a la rama de los antiinflamatorios no esteroideos y
posteriormente, poder aplicarlos en el área farmacológica como potenciales materiales
híbridos.
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
CAPÍTULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 1
CAPÍTULO I. GENERALIDADES
I.1 Antiinflamatorios
Los medicamentos antiinflamatorios son fármacos que tratan de controlar el
proceso inflamatorio que se ha desencadenado en algún órgano del cuerpo. La
inflamación se da como respuesta a un factor agresivo, sea conocido o desconocido.
Existen los antiinflamatorios esteroideos, derivados de la cortisona, y los
antiinflamatorios no esteroideos que no la contienen. Además de sus cualidades anti-
inflamatorias, también poseen propiedades analgésicas y antipiréticas.
I.1.1 Antiinflamatorios No Esteroideos (AINEs)
En medicina, tal como puede deducirse de su denominación, los AINEs se emplean
por sus acciones analgésicas, antitérmicas, antiinflamatorias y algunos de ellos, como
antiagregantes plaquetarios [5].
La denominación de antiinflamatorios no esteroideos hace referencia, además de a
su estructura química, al mecanismo independiente del efecto de los esteroides sobre la
fosfolipasa A2 [6].
Los AINEs se encuentran entre los medicamentos más prescriptos en todo el
mundo. Se utilizan principalmente en el tratamiento de la inflamación, dolor y edema, así
como también en las osteoartritis, artritis reumatoides y disturbios musculoesqueléticos.
Esta clase heterogénea de fármacos incluye la aspirina y varios otros agentes inhibidores
de la ciclooxigenasa (COX), selectivos o no [7]; en la Tabla I.1 se observa la clasificación
de estos antiinflamatorios.
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 2
Tabla I.1 Clasificación de los antiinflamatorios no esteroides según su selectividad para la
ciclooxigenasa [7].
No Selectivos (COX-1 y 2) (tradicionales, convencionales)
Selectivos (COX-2) (COXIBEs)
Aspirina Rofecoxib (Vioxx)
Acetaminofen Valdecoxib (Bextra)
Indometacina (Indocid) Parecoxib
Ibuprofeno (Motrin, Dalsy) Celecoxib (Celebra)
Naproxeno (Naprosin) Etoricoxib (Arcoxia)
Sulindac (Clinoril) Lumiracoxib (Prexige)
Diclofenaco (Voltaren)
Piroxicam (Feldene)
β-Piroxicam (Cycladol)
Meloxicam (Movatec)
Cetoprofeno (Profenid)
I.1.2 Mecanismo de Acción de los AINEs
Los AINEs ejercen su actividad antiinflamatoria a través de la inhibición de la COX-2
en el sitio de la inflamación. Pero también estos fármacos son capaces de inhibir la COX-1
en los tejidos gastrointestinales y renales, lo que genera efectos indeseables, y puede
limitar su utilidad terapéutica, expresando en otros términos la relación beneficio riesgo de
los AINEs, que dependerá de su capacidad de bloquear en mayor o menor grado a estas
formas de COX [8]. En la Figura I.1 se observa de forma esquemática el mecanismo
general de acción de los AINEs y de la interacción con la ciclooxigenasa (COX).
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 3
Figura I.1 Mecanismo de acción de los AINEs [8].
Otros posibles mecanismos de acción de los AINEs:
Disminuyen la expresión de moléculas de adhesión celular (L-selectina) entre
neutrófilos o células endoteliales.
Reestablecimiento de los ciclos normales de muerte celular programada
(apoptosis). Como efecto de esto se ha observado disminución de cáncer y tamaño
de pólipos adenomatosos de colon en individuos con uso crónico de AINEs.
Inhibición de la generación de especies reactivas del oxígeno (ERO).
Inhibición de la liberación de enzimas lisosómicas por polimorfonucleares
neutrófilos (PMN).
Inhibición de procesos asociados a la membrana celular
I.1.3 Ácido Mefenámico
El Ácido Mefenámico (AM) es un agente antiinflamatorio no esteroideo con
analgésico, antiinflamatorio y propiedades antipiréticas. Es un inhibidor de la actividad de
las enzimas ciclooxigenasa, resultando en el decrecimiento de la formación de precursores
de las prostaglandinas y tromboxanos.
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 4
En la Figura I.2 inciso a) se presenta la estructura química del AM, mientras que en
el inciso b) se observa el anión mefenamato, el cual se origina al efectuarse una ruptura
heterolítica en el grupo carboxilo.
NH
O
O
H
a)
NH
O
O
b)
Figura I.2 Estructura del a) Ácido Mefenámico, b) Anión mefenamato.
En la Tabla I.2 se exponen las propiedades más representativas del ácido
mefenámico.
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 5
Tabla I.2 Propiedades del ácido mefenámico [9].
Nombre IUPAC 2-(2,3-dimetilanilino)-acido benzoico
Apariencia Polvo cristalino blanquecino
Fórmula molecular
C15H15NO2
Peso molecular 241.2851 g/mol
Punto de fusión 230 – 231 °C
Solubilidad
Agua @ pH=7.1 25°C 0.0041g/100mL
Soluble en soluciones de hidróxidos
alcalinos, moderadamente soluble en éter y
cloroformo, y ligeramente en etanol y
metanol.
I.1.4 Aplicaciones del Ácido Mefenámico
Uso medicinal en personas de edad avanzada para combatir dolencias renales o
con problemas de deshidratación. Sin embargo, se debe tener un control y una
responsabilidad en el suministro de este antiinflamatorio ya que puede generar efectos
secundarios adversos como problemas gastrointestinales [10].
Otra de las aplicaciones que se le da al AM, es en el auxilio de los casos de
mujeres que presentan menorragias. Las investigaciones demuestran que ayuda a reducir
un 20% de pérdida de sangre a causa de la menstruación excesivamente abundante [11].
I.2 Arcillas
La palabra arcilla proviene del latín “argilla” y ésta del griego “argos” (blanco), por el
color del material usado en cerámica. La arcilla es un material que abunda en la corteza
terrestre. Se origina por la descomposición de los feldespatos (59% de su composición)
que, por desintegración de su parte alcalina, se disuelven y son arrastrados por el agua
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 6
que deposita la alúmina y los silicatos. Dado que estos dos componentes, alúmina y sílice
en sus innumerables variantes químicas, son los que aparecen en el material denominado
“arcilla”, cualquier otro óxido o componente que pueda aparecer en una determinada clase
de arcilla, deberá considerarse como una impureza [12].
Las arcillas consisten de un material granuloso muy fino formado por partículas muy
pequeñas cuyo tamaño es inferior a 4 micras, se componen principalmente de silicatos de
aluminio hidratados [13].
Las principales propiedades físico-químicas de las arcillas se originan debido a su
morfología laminar y a sus propiedades texturales (alto valor de su superficie específica),
así como por las frecuentes sustituciones isomórficas en las láminas, con aparición de
cargas en las mismas que se compensan con la entrada en el espacio interlaminar de
cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación (capacidad de cambio
iónico) [14].
Este tipo de materiales tiene diferentes aplicaciones industriales, entre las
principales se encuentran la industria de la construcción y los materiales cerámicos. Por
igual, uno de los principales campos de aplicación de algunas arcillas pertenece al sector
de los adsorbentes debido a la adsorción de agua u otras moléculas en el espacio
interlaminar (intercalación). Las arcillas tienen muchas propiedades como son: alto
rendimiento, selectividad, sencilla manipulación, recuperación y amplio intervalo de
variables de aplicación.
Otras de las aplicaciones de las arcillas son la fabricación de cemento,
desengrasado de los tejidos y de pieles, decoloración de grasas y aceites, para el refinado
de petróleo, como base de pinturas y cauchos, soportes catalíticos, agentes colorantes,
agricultura, etc. [12].
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 7
I.2.1 Arcillas catiónicas
Estos tipos de arcillas presentan una estructura laminar conformada por silicatos de
aluminio y magnesio hidratados, es decir, Si, O, Al, Mg y H2O, principalmente. Aunque por
lo general presentan otros elementos en menor proporción, como el hierro. Debido a su
porosidad interna y a su carga electrostática, las arcillas permiten la sorción (adsorción y
absorción) de cationes simples, como, por ejemplo, potasio, magnesio y amonio, los
cuales pueden liberarse o intercambiarse en medio ácido. Las esmectitas son arcillas que
presentan propiedades interesantes para su empleo como adsorbentes.
La montmorillonita es la arcilla catiónica tipo esmectita más representativa, véase la
Figura I.3. Su estructura consiste de una capa octaédrica de hidragilita-brucita [Al(OH)3-
Mg(OH)2] incluida entre dos capas tetraédricas de silicio. Las capas octaédricas presentan
un exceso de cargas negativas originadas por la sustitución natural de algunos átomos de
Al3+ por átomos de Mg2+. Estas cargas se compensan por cationes localizados en la
superficie interlaminar, generalmente, Na+, K+, NH4+ y/o Ca2+, denominados cationes
intercambiables o cationes de compensación de carga. La principal característica de la
montmorillonita es que en su espacio interlaminar puede penetrar tanto el agua como
moléculas orgánicas e inorgánicas, causando una expansión entre las láminas. Estas
arcillas tienen una capacidad de intercambio catiónico (CIC) de 60 a 120 meq/100 g de
material [15]. La cinética de adsorción de intercambio catiónico es rápida y los cationes
como sodio (Na+) y calcio (Ca2+) forman complejos en la parte expuesta de la superficie,
los cuales se intercambian con facilidad con los iones de soluto modificando la
composición catiónica de la solución [16].
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 8
Figura I.3 Estructura de una arcilla catiónica [16].
I.2.2 Arcillas aniónicas
Las arcillas aniónicas poseen una estructura cristalina hexagonal u octaédrica.
Constan de láminas constituidas por hidróxidos, cationes metálicos cargados
positivamente, aniones y moléculas de agua en el espacio interlaminar.
La hidrotalcita es un mineral cuya fórmula química estructural es
[Mg6Al2(OH)16](CO3)•4H2O. Este mineral pertenece al grupo de las arcillas aniónicas. La
estructura de la hidrotalcita es similar a la de la brucita, Mg(OH)2, en la cual el magnesio
se encuentra coordinado octaédricamente a seis grupos hidroxilo (OH-). Estos octaedros
forman láminas bidimensionales, véase la figura I.4.
CAPITULO I. GENERALIDADES
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Figura I.4 Estructura de una arcilla aniónica [15].
Cuando algunos cationes Mg2+ se reemplazan por Al3+, se forma la hidrotalcita y el
arreglo laminar adquiere cargas excedentes positivas. Para compensar esta carga se
requiere de un anión; en el caso de la hidrotalcita, son los carbonatos CO32- que se
localizan en región interlaminar, junto con moléculas de agua. Las hidrotalcitas o arcillas
aniónicas, pueden sintetizarse fácilmente en el laboratorio. La variedad de familias de
compuestos tipo hidrotalcita que se puede preparar es enorme y la fórmula general que los
representa es: M2+1-x M
3+x (OH)2A
n-x/n • y H2O en donde M2+ y M3+ son cationes metálicos
divalentes y trivalentes, respectivamente, mientras que An- representa un anión de carga
n-. Este anión interlaminar puede ser intercambiado por muchos otros en medio acuoso u
orgánico. El valor de x representa la fracción de cationes con carga trivalente, usualmente
esta fracción se encuentra entre 0.20 y 0.33 [15, 17].
CAPITULO I. GENERALIDADES
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I.2.2.1 Hidróxidos dobles laminares
Los hidróxidos dobles laminares (HDL) son estructuras sintéticas formadas por
láminas de hidróxidos metálicos cargadas positivamente, que son estabilizadas con
aniones interlaminares. La presencia de grupos hidroxilo en las superficies de sus láminas
y los aniones intercambiables los hace compuestos ideales para preparar productos de
funcionalización o hibridación con moléculas orgánicas permitiendo la obtención de
nuevos materiales en escala nanométrica que cubren una gama amplia de aplicaciones,
desde materiales biológicamente compatibles hasta catalizadores o materiales para
remediación ambiental [18].
Los HDL son una de las familias de arcillas más estudiadas, gracias a su alta
capacidad de adsorción, funcionalización, gran estabilidad química y térmica, de síntesis
sencilla y económica, excelente biocompatibilidad, y por ello, con una gran gama de
aplicaciones posibles, es decir, presentan en diversos campos diferentes desarrollos
prácticos. Estos materiales han sido usados aún después de someterlos a calentamiento
(calcinación), esto con el fin de obtener óxidos mixtos. Las propiedades más interesantes
de los óxidos obtenidos mediante calcinación son las siguientes:
1. Alta área superficial
2. Propiedades básicas
3. Formación de óxidos mixtos cristalinos, estables a tratamientos térmicos.
4. Efecto memoria, el cual contribuye a la reconstrucción de su estructura, es
decir, el material es capaz de regenerarse.
Uno de los materiales representativos de los HDL es la hidrotalcita, la cual fue
descubierta en Suecia en el año de 1825. La primera fórmula molecular que describía a
las hidrotalcitas fue publicada por E. Manasse, quien fue también el primero en reconocer
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 11
que los iones carbonato eran esenciales para mantener este tipo de estructura. La fórmula
representativa de la hidrotalcita publicada por Manasse es la siguiente [17]:
Mg6Al2(OH)16CO3 · 4H2O
Los materiales tipo hidrotalcita, al ser material HDL son ampliamente usados como
adsorbentes, catalizadores y precursores catalíticos entre otros, en la Figura I.5 se
observan algunos de los diferentes usos de estos materiales. Así también, se utiliza su
propiedad conocida como “efecto memoria”, la cual se desarrolla al efectuar a este tipo de
materiales un proceso térmico (calcinación), sometiendo el material a temperaturas de
entre 400 y 600 °C; este proceso causa la formación de óxidos mixtos (M2+, M3+)-O con
una estructura periclasa, permitiendo recobrar la estructura original después de entrar en
contacto con alguna solución acuosa o aniónica [19].
Figura I.5 Aplicaciones de las hidrotalcitas [17].
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 12
I.2.2.1.1 Estructura de las Hidrotalcitas
Desde la perspectiva de la química de materiales, para comprender la estructura del
material tipo hidrotalcita es necesario comenzar por la estructura de la brucita Mg(OH)2.
En la Figura I.6 se observa un esquema de la brucita, en este material las unidades
básicas son láminas con cationes Mg2+ localizados en el centro y coordinados
octaédricamente por seis grupos OH-, la unión de varios octaedros brinda como resultado
la formación de una lámina tipo brucita; dichos octaedros están unidos a otros por medio
de una arista, lo que hace que se formen láminas infinitas. Estas láminas sin carga, están
apiladas una sobre otra, manteniéndose unidas por medio de puentes de hidrógeno [20].
Figura I.6 Representación de una sección de una lámina de brucita [18].
De acuerdo con el segundo postulado de Pauling1, cada catión Mg2+ comparte sus
cargas con seis aniones por los que aporta +2/6 = +1/3 de carga; mientras que cada OH-
coordinado con tres centros de magnesio aportaría -1/3 = -1/3, lo que resulta en una carga
electrostática total (+1/3 -1/3 = 0) neutra [18].
1 El segundo postulado de Linus Pauling o Principio electrostático de valencia, establece que en una
estructura de coordinación estable, la fuerza con la cual un anión retiene cationes circundantes es igual a la carga del anión [21].
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 13
Los HDL son el resultado de la substitución isomórfica de una fracción de los
cationes magnesio por un catión trivalente (M3+), generando así un residuo de carga
positiva en las láminas, la cual se compensa con la presencia adicional de aniones
interlaminares.
La fórmula general de los materiales HDL es [M2+1-x M3+
x (OH)2]x+ (An-)x/n∙mH2O,
donde M2+ es un catión divalente (Ca2+, Mg2+, Zn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Mn2+), M3+ es un
catión trivalente (Al3+, Cr3+, Fe3+, Co3+, Ni3+, Mn3+), An- es un anión de compensación (Cl-,
NO3-, ClO4
-, CO32-, SO4
2-). Los cationes utilizados para la síntesis de HDL no están
limitados a cationes di y trivalentes. También es posible utilizar cationes monovalentes,
como el caso del Li+ y tetravalentes como Ti4+, Zr4+ y Si4+, pero se obtienen estructuras
con láminas menos gruesas comparadas con un HDL conteniendo Mg/Al. Incluso, se ha
reportado el uso de Mo6+ como reemplazo del catión trivalente [18].
La fracción x del catión trivalente determina la carga electrostática de las láminas.
Algunos minerales naturales contienen un valor fijo de x= 0.33, aunque la estructura puede
ser estable en intervalos que varían de 0.2 a 0.33. Aun cuando es posible sintetizar HDL
con valores de x fuera de este intervalo, es más probable que se encuentren arreglos
diferentes y la cristalinidad disminuya. El valor de x también influye en la dimensión del
espacio interlaminar y en la capacidad de intercambio iónico.
El tamaño de los radios catiónicos M2+ y M3+ es un parámetro importante en la
síntesis de los HDL. Generalmente, las sustituciones isomórficas son regidas por
consideraciones del tamaño iónico y contienen iones con radios catiónicos semejantes,
aunque esto no es necesariamente una regla. La estructura de los HDL es lo
suficientemente flexible para permitir cualquier catión M3+ con una variación en radio iónico
de 0.67 Å (Al3+) a 0.93 Å (In3+) y se tornan inestables cuando el radio iónico de M2+ es
menor a 0.6 Å. Para M2+, un catión grande como Ca2+ transforma el arreglo tipo
hidrotalcita en hidrocalumita (aluminato de calcio).
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 14
En el espacio interlaminar, además de los aniones, están presentes las moléculas
de agua conectadas tanto a las láminas de los cationes metálicos como a los aniones de
la intercapa por medio de enlaces de hidrógeno. El concepto de que estos enlaces de
hidrógeno están continuamente rompiéndose y reformándose, así como el que las
moléculas de agua están en un estado continuo de flujo, se ha corroborado con
experimentos realizados por resonancia magnética nuclear de protón, por lo tanto, la
naturaleza de la región interlaminar es en extremo compleja [18].
En relación a los aniones interlaminares, usualmente se tiene el contra-anión que
proviene de la sal utilizada para la síntesis del HDL. Sin embargo, es posible modificar la
composición de esta región intercalando otro tipo de iones o moléculas para estructurar un
LDH con nuevas o mejores propiedades. También es posible la modificación de la
simetría, dependiendo del tipo de arreglo entre cationes divalentes y trivalentes
empleados, tal como se observa en la Tabla I.3.
Tabla I.3 Valores de parámetros cristalográficos y simetría de HDL [22].
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 15
Ca2Al(OH)6Cl · 3H2O
I.2.2.1.2 Estructura de la Hidrocalumita
La hidrocalumita es un mineral representado por la siguiente formula:
Y generalmente, a los materiales que se clasifican como material tipo hidrocalumita
suelen tener la fórmula (Ca2MIII(OH)6)
x+ (Xq- x/q nH2O) donde generalmente MIII= Al3+, Fe3+,
Cr3+ o Ga3+, Xq-=SO42-, CO3
2- o Cl- [24].
La hidrocalumita es un raro aluminato de calcio, el cual se puede encontrar en
cavidades de roca fonolítica (roca ígnea) o en inclusiones de basalto. La estructura está
basada en un arreglo de iones Ca2+ y M3+ en láminas tipo brucita, como se observa en la
Figura I.7, teniendo una red cristalina monoclínica [23].
Figura I.7 Esquema de una estructura de hidrocalumita [24]
I.3 Intercambio iónico
Cuando una estructura de arcilla no es estable y se pone en contacto con una
disolución, provoca la atracción de iones de signo contrario que se concentran en la
interfase sólido-disolución. El intercambio se produce porque los iones están débilmente
CAPITULO I. GENERALIDADES
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 16
adsorbidos, por lo que pueden ser reemplazados por otros con facilidad, manteniendo la
carga. El fenómeno está regulado por el equilibrio dinámico entre los iones adsorbidos y
los de la disolución; este proceso se denomina intercambio iónico.
Habría que mencionar que la atracción de los iones no es la misma para todas las
especies; es decir, algunos iones son más fuertemente atraídos que otros. Este carácter
selectivo depende del tipo de mineral de la arcilla y de su composición química, así como
de la afinidad de los iones para permanecer libres en estado hidratado en la solución.
Evidentemente también dependerá de la composición y concentración de los iones en
disolución [25].
El intercambio iónico de aniones en los espacios interlaminares de los materiales
tipo hidrotalcita proporciona ventajas en aplicaciones como catálisis, ya que permite la
incorporación de un anión diferente al de la estructura original. Shigeo Miyata reportó las
propiedades del intercambio aniónico, así como la afinidad de aniones a las estructuras de
los materiales tipo hidrotalcita. De acuerdo a las experimentaciones llevadas a cabo por
Miyata, la selectividad (afinidad) en aniones monovalentes es la siguiente [26]:
OH- > F- > Cl- > Br- > NO3- > I-
De igual manera, establece que los aniones divalentes tienen una mayor
selectividad iónica que los aniones monovalentes. Dentro de los aniones monovalentes
estudiados, el anión OH- y el anión F- tienen una elevada selectividad; mientras que dentro
de los aniones divalentes, el CO32- presenta una elevada afinidad iónica [26].
Así, se pretende utilizar la propiedad de intercambio iónico con el fin de incorporar
la biomolécula del ácido mefenámico dentro de la estructura de estas matrices inorgánicas
como son los hidróxidos dobles laminares y la hidrocalumita.
CAPÍTULO II
DESARROLLO EXPERIMENTAL
CAPÍTULO II. DESARROLLO EXPERIMENTAL
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 17
CAPÍTULO II. DESARROLLO EXPERIMENTAL
En este capítulo se aborda la parte experimental de la síntesis de compuestos tipo
hidrotalcita de acuerdo al diagrama presentado en la Figura II.1.
Preparación de solución
de Nitratos (NO3ˉ)
Preparación de solución
de NaOH 2M
Calibración de equipo y
montaje del sistema
Control y obtención del
precipitado
Centrifugado y
eliminación de
impurezas
Proceso de añejamiento
Secado de material LDH
en estufa
Figura II.1 Diagrama de bloques para síntesis de material HDL.
En la figura anterior, se describe el proceso mediante el cual se realizó la síntesis
para el sistema Mg/Al y Ca/Al con una relación molar entre cationes divalente y trivalente
MII/MIII igual a 2. Posteriormente se muestran y describen las condiciones utilizadas para el
proceso de calcinación, así como su aplicación en la intercalación de ácido mefenámico.
II.1 Materiales para la síntesis de HDL
Los reactivos empleados para la síntesis de materiales tipo hidrotalcita que se
trabajaron en el presente proyecto se muestran en la Tabla II.1.
CAPÍTULO II. DESARROLLO EXPERIMENTAL
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 18
Tabla II.1 Reactivos empleados para la síntesis de HDL.
Reactivo Fórmula Peso Molecular Pureza (%)
Hidróxido de Sodio NaOH 39.98 99
Nitrato de Aluminio Nonahidratado
Al(NO3)3 · 9H2O 374.981 98
Nitrato de Magnesio Hexahidratado
Mg(NO3)2 · 6H2O 256.30 99
Nitrato de Calcio Tetrahidratado
Ca(NO3)2 · 4H2O 236.15 99
II.2 Preparación de materiales tipo Hidrotalcita
Los hidróxidos dobles laminares fueron sintetizados mediante el método de
coprecipitación a baja sobresaturación regulando el pH, es decir, manteniéndolo constante
(pH=10, 11 o 12) [17]. Se tomaron como punto de partida los cationes divalentes y
trivalentes contenidos en las sales inorgánicas, calculando las cantidades utilizadas a
partir de las relaciones molares Mg/Al y Ca/Al igual a 2. Los parámetros a considerar en el
procedimiento de síntesis son los siguientes: pH de la solución, naturaleza de la solución y
agente precipitante.
II.3 Equipo experimental
Se utilizó un equipo de titulación automático marca Metrohom modelo Titrando 842,
para la síntesis de los materiales tipo hidrotalcita con la finalidad de llevar a cabo el control
de la coprecipitación de las sales inorgánicas empleadas. El equipo proporciona los datos
del pH, el cual debe ser constante mediante el control que realiza a través del electrodo y
los valores mostrados en la pantalla de lectura de datos.
De esta manera el equipo auxilia en el censado y control del pH para llevar a cabo
la dosificación de la solución de NaOH de forma automática.
CAPÍTULO II. DESARROLLO EXPERIMENTAL
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 19
II.4 Procedimiento de síntesis
Se sintetizó una serie de materiales HDL con una relación molar MII/MIII igual a 2,
partiendo de las sales inorgánicas correspondientes y de una solución de hidróxido de
sodio.
a. Solución de nitratos. Esta solución se preparó a base del nitrato de magnesio
hexahidratado y nitrato de aluminio nonahidratado de acuerdo a los cálculos
realizados.
De igual forma, se trabajó con el nitrato de calcio y nitrato de aluminio
nonahidratado con los cálculos correspondientes para esta solución de nitratos.
b. Solución de hidróxido de sodio 2M. Por medio de esta solución se mantiene el pH
constante a través del dosificador y se precipita el sólido.
Preparadas las soluciones, se montó el sistema y se ajustó la velocidad de dosificación
de la solución de nitratos.
Las condiciones a monitorear son: pH constante, velocidad de dosificación y volumen
de dosificación principalmente. La adición se realizó por goteo a través de un recipiente
clínico, el cual se asemejó a un embudo de separación; se mantuvo la suspensión
resultante a temperatura ambiente y agitación constante.
Finalizada la adición de ambas soluciones (solución de nitratos y de NaOH), se obtuvo
un precipitado, el cual se sometió a un proceso de añejamiento a 80°C durante 15 horas
de agitación continua. Se prosiguió con un proceso de centrifugación para realizar el
lavado de las muestras con agua destilada y así eliminar las impurezas que se forman
durante el proceso de síntesis. Por último, la muestra obtenida fue secada a 80°C durante
15 horas en una estufa, obteniendo así el compuesto tipo hidrotalcita.
CAPÍTULO II. DESARROLLO EXPERIMENTAL
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 20
II.5 Intercalación mediante Intercambio iónico
Una vez sintetizados los materiales, se realizó un intercambio iónico, este proceso
tiene como finalidad intercalar entre el espacio interlaminar la especie iónica del ácido
mefenámico. Para tal proceso se solubilizó en 100 mL de metanol el peso correspondiente
de ácido mefenámico de acuerdo a la capacidad de intercambio iónico de cada material
tipo hidrotalcita e hidrocalumita. La intercalación se realizó durante 2 horas a 70°C, bajo
una atmósfera inerte de N2. Finalmente, los sólidos se secaron en un cristalizador a
temperatura ambiente y con una protección al recipiente para evitar posible contaminación
en el material obtenido [27].
CAPÍTULO III
CARACTERIZACIÓN
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 21
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
Dentro del espacio interlaminar de los materiales tipo hidrotalcita (HDL) se han
podido intercalar importantes biomoléculas con carga negativa (aniones), tanto
oligómeros, sencillos o dobles ADN o moléculas simples de nucleótidos. Algunos estudios
se han enfocado en el alto potencial de intercalación de moléculas ADN, sin embargo, este
tipo de molécula es muy susceptible a la degradación y desnaturalización ocurrida durante
el proceso y el depósito. Las aplicaciones de los HDL en la intercalación de biomoléculas
se basa en tres propiedades: solubilidad, la basicidad presentada del material y la
capacidad para una liberación (desorción o desintercalación) controlada [28].
III.1 Composición de los materiales
Los resultados de los análisis de los materiales tipo hidrotalcita nos llevan a pensar
en la composición química requerida de estos materiales y en la fórmula química que
presentan. La composición química teórica de estos materiales que se observa en la Tabla
III.1, se calculó mediante una relación molar igual a 2 entre el o los cationes divalentes y el
catión trivalente; de los 4 materiales sintetizados, dos de estos contienen Mg2+ y Ca2+
como cationes divalentes y sus relaciones molares son de 2:1 y 1:2, respectivamente.
Tabla III.1 Composición química.
Composición teórica de los materiales
Clave Relación Molar MII/MIII Fórmula Desarrollada Teórica
MgAl-HDL 2 Mg5.33Al2.667(OH)16(NO3)2.667·4H2O
Mg2CaAl-HDL 2 Mg3.555Ca1.778Al2.667(OH)16 (NO3)2.667·4H2O
MgCa2Al-HDL 2 Mg1.778Ca3.555Al2.667(OH)16 (NO3)2.667·4H2O
CaAl-HDL 2 Ca2Al(OH)6(NO3)·2H2O
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 22
III.2 Difracción de Rayos-X
La técnica que nos auxilia a determinar el arreglo de átomos en los materiales
cristalinos, longitudes y ángulos de enlace, es la técnica de difracción de rayos-X.
Además, casi todos los avances recientes en biología molecular y medicina, han surgido
de la aplicación de esta técnica a la determinación de las estructuras de moléculas tales
como las proteínas y los ácidos nucleicos [29].
Los rayos-X son una forma de radiación electromagnética que tiene elevada
energía y corta longitud de onda; del orden de los espacios interatómicos de los sólidos.
Cuando un haz de rayos-X incide en un material sólido, parte de este haz se dispersa en
todas las direcciones a causa de los electrones asociados a los átomos o iones que
encuentra en el trayecto.
La técnica de difracción más común utiliza una muestra pulverizada o policristalina
consistente en muchas partículas diminutas y orientadas al azar, que se exponen a una
radiación de rayos-X monocromática, como se muestra en la Figura III.1. Como cada
partícula de polvo es un cristal, teniendo gran cantidad de ellos libremente orientados se
asegura que algunas partículas estén orientadas adecuadamente para que sus planos
cristalográficos cumplan las condiciones para la difracción [30].
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 23
Figura III.1 Técnica de difracción de polvo [29].
La ecuación central para analizar los resultados de un experimento de difracción es
la ecuación regida por la ley de Bragg:
𝑛𝜆 = 2 ∗ 𝑑ℎ𝑘𝑙 𝑠𝑒𝑛𝜃
Donde:
n= orden del haz difractado
λ= longitud de onda de la radiación utilizada
d= distancia interplanar
θ= ángulo de incidencia del haz de rayos-X
Esta ecuación fundamental expresa que para un determinado valor de longitud de
onda de los rayos-X, ha de suministrar información acerca del espaciado entre planos
sobre los que están localizados los centros de dispersión que constituyen el cristal [31]; en
la Figura III.2, se observa la condición básica que debe existir para la dispersión regida por
Bragg.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 24
Figura III.2 Condición básica para la dispersión de Bragg [31].
Puesto que la orientación relativa de las series de puntos del cristal o planos
reticulares, cuyos espacios revelan la difracción de rayos-X, es de gran importancia para el
análisis de la estructura del cristal, para esto es necesario un método conveniente para
describir estos planos. Particularmente para el análisis de los datos obtenidos por
difracción, es mucho más adecuado el uso de las series de números llamados índices de
Miller. Estos se obtienen tomando los inversos de los coeficientes de a, b, c, que
especifican, por medio de las distancias de interceptación, la dirección de la serie de
planos. En estos tres inversos se eliminan los números fraccionarios y quedan reducidos a
números enteros sencillos. La notación del plano a:b:c, se convierte en plano 111, la del
plano a:2b:c en 212. Los índices de Miller, en general, se expresan por ternas hkl, con las
que se describen las direcciones relativas de los planos de cristal [31].
Los difractogramas obtenidos mediante esta técnica son característicos para cada
material y la identificación de los compuestos se basa y fundamenta en la posición de los
picos y sus intensidades que presentan. El ángulo de difracción θ está determinado por la
distancia interplanar entre una familia de planos; las distancias se comparan con las
tarjetas clasificadas del JCPDS (Joint Committee of Powder Diffraction Standards).
Se presentan gráficamente en las Figuras III.3 y III.4 los datos de las tarjetas
clasificadas JCPDS de difracción de los materiales tipo hidrotalcita e hidrocalumita.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 25
10 20 30 40 50 60 70
0
20
40
60
80
100
Inte
nsid
ad
Re
lativa
(u
.a)
2theta(Grados)
(003)
(006)
(012)
(009)
(015) (018)
(110)(113)
Figura III.3 Tarjeta JCPDS de difracción de la Hidrotalcita.
10 20 30 40 50
0
20
40
60
80
100
(520)(521)
(440)
(323)
(206)
(040)
(004)
Inte
nsid
ad
Re
lativa
(u
.a)
2theta(Grados)
(002)
Figura III.4 Tarjeta JCPDS de difracción de la Hidrocalumita.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 26
Condiciones Experimentales
Los resultados de difracción de rayos-X se obtuvieron gracias a la ayuda de un
Difractómetro D8 Focus Broker AXS. El equipo trabaja con un tubo de rayos-X de cobre
con un potencial de 35 kV y 25 mA. La radiación Kα del Cu es λ=1.54056 Å.
En la Figura III.5 se muestran los difractogramas de rayos-X obtenidos para los
primeros 3 materiales frescos, los cuales presentan una estructura tipo hidrotalcita, ya que
las reflexiones que exhiben cada uno de los materiales coinciden con los reportados para
la hidrotalcita, el cual corresponde a los datos reportados en la tarjeta JCPDS: 01-089-
0460. En los difractogramas se observan picos bien definidos y simétricos para los planos
(003), (006) y (110), y picos anchos para los planos (012) y (015) para el material fresco
MgAl-HDL; en los materiales frescos Mg2CaAl-HDL y MgCa2Al-HDL, se observan picos
anchos para los planos (003), (006), (012) y (110), lo que implica menor grado de
cristalinidad.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 27
10 20 30 40 50 60 70 80
MgCa2Al-HDL
MgCa2Al-HDL
(113)
(110)
(018)(015)
(012)
(006)
Inte
nsid
ad
Re
lativa
(u
. a
.)
2 theta (grados)
MgAl-HDL
Mg2CaAl-HDL
MgCa2Al-HDL(003)
MgAl-HDL
Figura III.5 Difractograma de rayos-X de materiales frescos tipo hidrotalcita.
De igual manera, en la Figura III.6 se muestra el difractograma de rayos-X obtenido
del material CaAl-HDL, el cual presenta la estructura correspondiente a la hidrocalumita,
ya que las reflexiones que exhibe coinciden con la hidrocalumita, el cual corresponde a los
datos reportados en la tarjeta JCPDS: 00-042-0558. Se observan en el difractograma
picos bien definidos para los planos (002), (004), (040), (206), (323), (440) y (521), por lo
que se puede concluir que la muestra presenta un grado de cristalinidad alto.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 28
10 20 30 40 50 60 70 80
CaAl-HDL
(521)(440)
(323)
(206)
(040)
(002)
Inte
nsid
ad
Re
lativa
(u
. a
.)
2 theta (grados)
CaAl-HDL
(004)
Figura III.6 Difractograma de rayos-X de material fresco tipo hidrocalumita.
III.2.1 Cálculos de los parámetros de red
De acuerdo a la ley de Bragg mencionada anteriormente, y con respecto al pico
correspondiente al plano (003), es posible calcular la distancia interlaminar (d003) para el
caso de los materiales tipo hidrotalcita y la distancia interlaminar (d002) con respecto al
plano (002) en el caso de la hidrocalumita, mediante la siguiente expresión:
𝑑ℎ𝑘𝑙 =𝜆
2𝑠𝑒𝑛𝜃
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 29
Donde una vez obtenida la distancia interlaminar, se pueden conocer los
parámetros de celda a y c. Donde el parámetro a se define como la distancia que existe
entre los cationes de una misma lámina y su valor están en función de la naturaleza del
ión, por lo que involucra el radio iónico de la especie y la relación molar existente.
Mientras que el parámetro c está en función de la secuencia de apilamiento de las
láminas de la estructura, por lo que depende del tamaño del anión que se encuentra entre
estas y del grado de hidratación en algunos de los casos. Dichos parámetros se definen
mediante las fórmulas siguientes:
𝑐 = 3 ∗ 𝑑(003)
𝑎 = 2 ∗ 𝑑(110) =𝜆
𝑠𝑒𝑛𝜃
Los parámetros mencionados se muestran en esquema en la Figura III.7.
a
d
c=
3*d
Lámina
Espacio
interlaminar
Figura III.7 Parámetros de red (a), (c) y (d) [1].
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 30
Los parámetros de red de los materiales frescos del material tipo hidrotalcita se
muestran en la Tabla III.2.
Tabla III.2 Parámetros de red y distancia d003 de los compuestos tipo hidrotalcita.
MATERIALES FRESCOS
d(003) (Å) a (Å) c (Å)
MgAl-HDL 8.74 3.518 26.22
Mg2CaAl-HDL 7.98 3.518 23.95
MgCa2Al-HDL 7.80 3.517 23.40
De igual manera, en la Tabla III.3 se muestran los parámetros de red del material
fresco tipo hidrocalumita.
Tabla III.3 Parámetro de red y distancia d002 del compuesto tipo hidrocalumita.
MATERIAL FRESCO d(002) (Å) c (Å)
CaAl-HDL 8.47 25.42
Las distancias d(003) y d(002) obtenidas en cada uno de los materiales, son cercanas
a distancias reportadas en fuentes consultadas de trabajos previos, tal es el caso de la
d(003) para los materiales tipo hidrotalcita, donde la tarjeta JCPDS: 01-089-0460 reporta
una d(003)= 7.59 Ǻ con aniones CO32- en los espacios interlaminares. Para el caso del
material hidrocalumita, se reportan distancias en el plano (002) de 8.63 Ǻ con aniones
NO3- en los espacios interlaminares [32] y de 8.14 Ǻ con aniones Cl-, este último dato es
reportado en la tarjeta JCPDS: 00-042-0558.
Una vez que se verificaron las estructuras cristalinas de los materiales y se
determinaron los parámetros de red de cada uno de ellos, se realizó la intercalación de la
biomolécula del ácido mefenámico (AM), dentro del espacio interlaminar de las muestras
originales.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 31
En la Figura III.8 podemos observar los difractogramas de rayos-X de los materiales
modificados mediante el intercambio iónico de la especie iónica del AM, los cuales
muestran un desplazamiento hacia la izquierda, es decir, hacia ángulos más bajos, lo cual
indica que efectivamente se realizó la intercalación de la biomolécula dentro de las
estructuras de los materiales laminares originales.
10 20 30 40 50 60
CaAl-AM
MgCa2Al-AM
Mg2CaAl-AM
Inte
nsid
ad
Re
lativa
(u
. a
.)
2 theta (grados)
MgAl-AM
Mg2CaAl-AM
MgCa2Al-AM
CaAl-AM
MgAl-AM
Figura III.8 Difractograma de rayos-X de los materiales modificados.
Los parámetros de red de los materiales modificados por intercambio iónico de los
materiales tipo hidrotalcita se muestran en la Tabla III.4.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 32
Tabla III.4 Parámetros de red y distancia d003 de los materiales intercalados tipo
hidrotalcita.
MATERIALES INTERCALADOS
d(003) (Å) a (Å) c (Å)
MgAl-AM 15.57 3.521 46.72
Mg2CaAl-AM 13.40 3.520 40.20
MgCa2Al-AM 13.40 3.523 40.20
De igual manera, en la Tabla III.5 se muestran los parámetros de red del material
intercalado tipo hidrocalumita.
Tabla III.5 Parámetro de red y distancia d002 del material intercalado tipo hidrocalumita.
MATERIALES INTERCALADOS
d(002) (Å) c (Å)
CaAl-AM 17.27 51.83
Comparando las Tablas de los materiales originales con las de los materiales
después de la intercalación con el AM se puede apreciar que las distancias interlaminares
de los materiales intercalados son mayores con respecto a las de los materiales frescos,
esto debido al intercambio iónico que se realizó, es decir, a la intercalación en el espacio
interlaminar del anión mefenamato que sustituyó a los aniones de origen, principalmente a
los iones nitrato; esta aseveración se confirma con la difracción de Rayos-X que se
muestra en los difractogramas, ya que se observa un desplazamiento hacia la izquierda
(desplazamiento hacia ángulos más bajos). Sin embargo, el incremento en la distancia
d(003) para los materiales tipo hidrotalcita y d(002) para el material tipo hidrocalumita no fue
del mismo orden, para este último, el incremento en la distancia interlaminar fue mayor, ya
que se incrementó 8.8 Ǻ con respecto a la distancia del material fresco.
Para el material tipo hidrotalcita Mg/Al, el incremento con respecto al material fresco
fue de 6.83 Ǻ, este es el segundo mayor incremento en relación a las distancias
interlaminares que se tuvo de los materiales intercalados. Por último, los materiales tipo
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 33
hidrotalcita Mg/Ca/Al fueron los que tuvieron un menor incremento en la distancia
interlaminar, para el caso de material Mg2CaAl-AM se tuvo un incremento de 5.42 Ǻ con
respecto a la distancia del material fresco y el material MgCa2Al-AM tuvo un incremento
de 5.6 Ǻ con respecto al material fresco.
Estos incrementos observados en las distancias interlaminares de todos los
materiales hacen pensar en dos diferentes arreglos de bicapa en los que los aniones
mefenamato pudo alojarse. El primer arreglo se observa en la Figura III.9, este arreglo
sería propuesto para el material CaAl-AM, y en la Figura III.10 se observa el arreglo
propuesto para el resto de los materiales, estos modelos de intercalación se basan en las
dimensiones que tiene el ácido mefenámico, las cuales reportaron con anterioridad y se
calcularon por medio de DFT, 9.80 Ǻ x 9.00 Ǻ x 6.65 Ǻ [33]; como se muestra en la Figura
III.11 y en las distancias interlaminares calculadas de los materiales. Habrá que mencionar
que la separación entre los aniones en los arreglos puede variar entre cada material, ya
que como se mencionó, el incremento no fue igual y la distribución de los aniones
mefenamato puede variar.
-COO*
-NH
-CH3
d
Figura III.9 Esquema de arreglo de los aniones mefenamato para el material CaAl-AM.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 34
d
Figura III.10 Esquema de arreglo de los aniones mefenamato para los materiales tipo
hidrotalcita.
Figura III.11 Esquema de dimensiones del ácido mefenámico [33].
III.3 Espectroscopia de Infrarrojo
La radiación infrarroja es la radiación electromagnética de longitudes de onda más
altas (menores frecuencias) que la de la luz roja; una longitud de onda típica es de
alrededor de 1000 nm. Esa longitud de onda corresponde a una frecuencia de unos 3x1014
Hz, que es comparable a la energía con la cual las moléculas vibran. Por esa razón, las
moléculas pueden absorber radicaciones infrarrojas y excitarse vibracionalmente.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 35
Cualquier enlace entre dos átomos vibra a medida que los átomos se acercan y se
alejan uno del otro. Este tipo de movimiento se llama modo de estiramiento. Las moléculas
poliatómicas pueden sufrir además vibraciones de plegado, en las cuales los ángulos entre
los enlaces periódicamente aumentan y disminuyen. La frecuencia a la cual las moléculas
vibran depende de las masas de sus átomos y de la rigidez de sus enlaces; una molécula
formada por átomos livianos unidos por enlaces rígidos tiene una frecuencia vibracional
más alta que una formada por átomos pesados unidos por enlaces más débiles [29].
La espectroscopia de absorción infrarroja se basa en la absorción de la luz
incidente por el material. La zona de espectro electromagnético útil corresponde a
números de onda de 0 a 4000 cm-1, que son las frecuencias típicas de vibración molecular.
Los espectrómetros de infrarrojo pueden ser dispersivos o de transformada de
Fourier. En el caso de los espectrómetros de infrarrojo de Transformada de Fourier (FT-
IR), como el que se muestra en la Figura III.12, se basan en un interferómetro de
Michelson [34].
Figura III.12 Espectrómetro infrarrojo por Transformada Fourier (FT-IR) [34].
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 36
La espectroscopia infrarroja puede aportar además información sobre la masa
efectiva, la densidad y la movilidad de los portadores de carga eléctrica en
semiconductores, la resistividad, el borde de absorción, y el espesor de las capas
delgadas [34].
El análisis de infrarrojo no es una herramienta de diagnóstico principal para los
materiales tipo hidrotalcita, pero puede ser usado para la identificación de la presencia de
aniones foráneos entre el espacio interlaminar de estos materiales.
La absorción entre la longitud de onda 3600-3400 cm-1 que presentan normalmente
los materiales tipo hidrotalcita, es atribuida a la vinculación del puente de hidrógeno de la
vibración de los grupos OH- presentes [17, 35]. Existe otra absorción fuerte presente en la
longitud de onda aproximada de 1386 cm-1, la cual es originada por la vibración de
estiramiento del grupo NO3- [35].
En la Figura III.13 se observan los espectros de IR para los materiales frescos tipo
hidrotalcita e hidrocalumita, así como también se presentan la asignación de las
principales bandas en los espectros.
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 37
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
(Ca-OH)(H
2o)
(CO3
-)
(Mg-OH)(Al-OH)
(NO3
-)
Tra
nsm
ita
ncia
(u
. a
.)
Numero de onda (cm-1)
MgAl-HDL
Mg2CaAl-HDL
MgCa2Al-HDL
CaAl-HDL
(OH-)
Figura III.13 Espectro IR de los materiales frescos.
Se puede apreciar la primer banda alrededor de los valores 3644-3641 cm-1, la cual
está relacionada a la presencia del enlace Ca-OH [36]; esta banda se aprecia
principalmente en la muestra CaAl-HDL, que corresponde al material tipo hidrocalumita.
Este material, como se explicó anteriormente, tiene una estructura que está basada en un
arreglo de iones Ca2+ y M3+.
La siguiente banda que se encuentra alrededor de 3400-3600 cm-1 es atribuida a la
vinculación del puente de hidrógeno de la vibración de los grupos OH- presentes [17, 35],
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 38
posteriormente se encuentra una banda alrededor de 1650-1640 cm-1, atribuida a los
puentes de hidrógeno existentes entre la molécula del agua y los iones carbonatos
presentes en la zona interlaminar [36]. Se observa como siguientes bandas, muy cercanas
entre sí, las asignadas entre 1450-1425 cm-1 y 1350 cm-1, a la presencia de aniones
(CO3)2- y (NO3)
-, respectivamente [37].
Finalmente, se observan las bandas correspondientes a los enlaces Al-OH y Mg-
OH, las cuales se encuentran en un intervalo de 1080 y 600 cm-1, respectivamente [22].
En resumen, la asignación de bandas características de los materiales frescos se
presenta en la Tabla III.6.
Tabla III.6 Bandas características de los materiales frescos.
En el caso de los materiales intercalados con la molécula de AM, el estudio por IR
se presenta en la Figura III.14. Para este caso observamos la modificación de las bandas
respecto al IR presentado en los materiales frescos.
NÚMERO DE ONDA (cm-1) ASIGNACIÓN DE BANDAS
3643 Ca-OH
3487 Estiramiento de grupos OH-
1650-1640 H2O
1450-1425 (CO3)2-
1350 (NO3)-
1080 Al-OH
600 Mg-OH
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 39
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
-
(CO3
-)
(NH2-
)(COO
-)
(NO3
-)
(OH-)
Numero de onda (cm-1)
Tra
nsm
ita
ncia
(u
a)
MgAl-AM
Mg2CaAl-AM
MgCa2Al-AM
CaAl-AM
Figura III.14 Espectro IR de los materiales intercalados con AM.
Analizando la primera banda con un valor aproximado de 3487 cm-1, observamos la
presencia de grupos OH-, esta banda se asigna a los estiramientos que realiza este grupo
anteriormente mencionado [37].
La siguiente banda, la cual se encuentra alrededor de 1640-1550 cm-1 es atribuida a
la vibración de torsión del grupo amina secundario (NH2-) [37], este grupo es resultado de
la intercalación de la molécula de AM que se realizó mediante el intercambio iónico. Las
siguientes bandas, las asignadas entre 1450-1425 cm-1 y 1350 cm-1, son debidas aún a la
CAPÍTULO III. CARACTERIZACIÓN
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 40
presencia de aniones (CO3)2- y (NO3)
-, respectivamente. Respecto al espectro IR de los
materiales frescos, se observa que el pico del grupo (CO3)2- se encuentra más definido
después del intercambio iónico.
Posteriormente, se encuentra una banda entre 1300-1200 cm-1 que se asigna al
grupo proveniente del ácido carboxílico, el anión carboxilato (COO)-, este grupo, al igual
que el grupo amina, pertenece al AM y es resultado del intercambio iónico realizado con la
molécula de AM.
Finalmente, se observa la banda correspondiente al grupo benceno (grupo
aromático), la cual se encuentran en un intervalo de 950 y 650 cm-1, respectivamente [37],
este grupo también es resultado del intercambio iónico.
En resumen, la asignación de bandas características de los materiales intercalados
se presenta en la Tabla III.7.
Tabla III.7 Bandas características de los materiales intercalados.
NÚMERO DE ONDA (cm-1) ASIGNACIÓN DE BANDAS
3487 Estiramiento de grupos OH-
1640-1550 Aminas secundarias NH- (flexión)
1450-1425 (CO3)2-
1350 (NO3)-
1300-1200 Ácido carboxílico δ (COO)-
950-650 Benceno δ fuera del plano de flexión
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS DE RESULTADOS
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 41
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
IV.1 Conclusiones
Se sintetizó una serie de materiales tipo hidrotalcita de Mg/Al y Mg/Ca/Al, así como
tipo hidrocalumita de Ca/Al, todos con una relación molar MII/MIII igual a 2, éstos se
utilizaron posteriormente en un proceso de intercalación mediante intercambio iónico de
una biomolécula como el ácido mefenámico; importante en la industria de química fina
debido a las diferentes aplicaciones médicas y farmacéuticas que tiene.
Mediante análisis por difracción de Rayos-X se encontraron todas las reflexiones
que corresponden a los materiales tipo hidrotalcita e hidrocalumita. Así también, posterior
al proceso de intercambio iónico, se observa un desplazamiento hacia la izquierda en los
difractogramas, es decir, un desplazamiento hacia ángulos más bajos, lo cual
efectivamente nos indica que se realizó la intercalación de la biomolécula del AM dentro
de las estructuras de los materiales laminares originales. Adicionalmente, con el cálculo de
los parámetros reticulares y las distancias d(003) y d(002) se comprueba lo expresado en los
difractogramas de los materiales intercalados. Sin embargo, dependiendo de la
composición química de los materiales tipo HDL o hidrocalumita, el acomodo de la
biomolécula del AM dentro del espacio interlaminar de los materiales fue diferente, lo que
se traduce en la diferencia entre las distancias interlaminares calculadas después de la
intercalación, por lo que se propusieron dos modelos de intercalación propuestos en el
capítulo anterior.
La técnica de espectroscopia de infrarrojo por trasformada de Fourier (FTIR),
confirmó la presencia de las especies presentes en los materiales sintetizados como son:
OH-, H2O, (NO3)-, (CO3)
2-, Ca-OH, Al-OH y Mg-OH, correspondientes a las bandas
características en la región del infrarrojo medio. Posteriormente, la presencia de nuevas
bandas en los espectros de los materiales intercalados, nos indica y confirma la
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 42
intercalación de la molécula de ácido mefenámico (AM), dentro del espacio interlaminar de
los materiales debido al proceso de intercambio iónico realizado, ya que se observa la
presencia de especies como (NH)- secundarios, (COO)- y un grupo aromático, el cual se
encuentra como especie iónica, benceno para nuestro caso, que forman parte de la
molécula de AM.
Por otra parte, la incorporación efectiva de la molécula AM dentro de las estructuras
de los hidróxidos dobles laminares e hidrocalumita permitió la obtención exitosa de
materiales híbridos-orgánicos o tipo composito para su posterior aplicación en la liberación
controlada de este fármaco, ya que este tipo de materiales matriz tienen las ventajas de
presentar una gran estabilidad frente al pH fisiológico y ser materiales inocuos para el ser
humano.
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 43
REFERENCIAS
1. V. R. Cunha, A.M. Da C. Ferreira, C. R. L. Vera, J. Tronto, J. B. Valmin, Quim.
Nova, 33 (2010): p. 159-171.
2. X. Gao, L. Lei, D. O'Hare, J. Xie, P. Gao, T. Chang, J. Solid State Chem., 203
(2013): p. 174-180.
3. V. Rives, M. Del Arco, C. Martín, J. Controlled Release, 169 (2013): p. 28-39.
4. C. Jin-Ho, C. Soo-Jin, O. Jae-Min, P. Taeun, Appl. Clay Sci., 36 (2007): p. 122-132.
5. J. Eladi-Baños, M. March, Farmacología ocular, Edicions UPC, Segunda edición
(2002): p. 189.
6. G. A. García-Morán, A. Gaitán-Álvaro, A. García-Cardona, D. Clavijo-Grimaldi, R.
Mejía-Ómar, C. Cobos, A. Casadiego-Ciro, Universidad Autónoma de
Bucaramanga, 11 (2008): p. 14-27.
7. M. Blatouni, Arq Bras Cardiol, 94 (2010): p. 538-546.
8. A. A. Pérez-Ruiz, A. M. López-Mantecón, I. Grau-León, Rev Cubana Estomatol V.,
39 (2012).
9. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine,
Mefenamic Acid ,8600 Rockville Pike, Bethesda, MD20894, USA.
10. P. J Clin, J. Clin. Pathology, 40 (1987): p. 1261-1262.
11. J. Bonnar, Treatment of menorrhagia during menstruation: randomized controlled
trial of ethamsylate, mefenamic acid and tranexamic acid, Trinity College
Department of Obstetrics and Gynaecology, Trinity Centre for Health Sciences, St
James' Hospital, Dublin, Ireland (1996).
12. C. Moliner-Begoña, Iniciación a la conservación y restauración de objetos
cerámicos, Ed. Universidad Politécnica de Valencia, (2006): p. 13.
13. A. Flores-Estrada, A. K. Hernández-Ríos, Síntesis, caracterización y evaluación
catalítica de materiales tipo Hidrotalcita en la epoxidación del Limoneno, Tesis de
licenciatura, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, IPN,
(2012): p. 16.
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 44
14. J. M. Baltuille, J. R. de la Rosa, J. Vega, J. M. Zapardiel, C. Marchán, Publicación
del Instituto Geológico y Minero de España, 3, p. 25.
15. B. Prado, L. Mora, L. Millán, A. Sampieri, Mundo nano UNAM, 4 (2011): p.74-84.
16. E. E. Villegas-González, Modificación y caracterización de un material arcilloso tipo
esmectita de potencial aplicación en catálisis, Tesis de Maestría, Universidad
Nacional de Colombia, (2013): p. 11
17. F. Cavani, F. Trifirò, A. Vaccari, Catal. Today, 11 (1991): p. 173-301
18. D. R. Martínez, G. G. Carbajal, Avances en química, 7 (2012): p. 87-99.
19. M. J. Martínez-Ortiz, E. Lima, V. Lara, J. Méndez-Vivar, Langmuir, 24 (2008): p.
8904-8911.
20. M. T. Santos-Gutiérrez, Aplicación de materiales porosos tipo hidrotalcita en la
Reacción de trans-esterificación para la obtención de biodiesel, Tesis de
licenciatura, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, IPN,
p. 34.
21. M. Adams, Fundamentos de Química de suelos, Universidad central de Venezuela,
(1995): p. 25.
22. M. A. De la Rosa-Guzmán, Síntesis de catalizadores de Pd soportados sobre
materiales tipo hidrotalcita y su evaluación catalítica, Tesis de maestría, Escuela
Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, IPN, (2014): p. 8, 30.
23. F. Bergaya, G. Lagaly, Handb. Clay Sci., Second Edition Fundamentals, Elservier
(2013): p. 747, 749
24. P. Zhang, T. Wang, L. Zhang, D. Wu, R. L. Frost, Spectrochim. Acta, Part A, 151
(2015): p. 673-678.
25. M. I. Carretero, M. Pozo, Mineralogía Aplicada: Salud y Medio ambiente, Editorial
Thomson (2008): p. 166
26. S. Miyata, Clays Clay Miner, 31 (1983): p. 305-311.
27. J. C. Dupin, H. Martínez, C. Guimon, E. Dumitriu, I. Fechete, Appl. Clay Sci., 27
(2004): p. 95-106.
28. V. Rives, M. Del Arco, C. Martín, Appl. Clay Sci. 88-89 (2014): p. 239-269.
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 45
29. P. W. Atkins, L. L. Jones, Principios de química: Los caminos del descubrimiento,
3ra Edición, Editorial Panamericana (2016): p. 84, 196.
30. W. D. Callister-Jr., Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales 1,
Editorial Reverté (2007): p. 56, 58.
31. M. Barrow-Gordon, Química Física para las Ciencias de la vida, Editorial Reverté
(2006): p. 58-60
32. X. Qiu, K. Sasaki, Y. Takaki, T. Hirajima, K. Ideta, J. Miyawaki, J. Hazard. Mater.
287 (2015): p. 268-277.
33. V. R. R. Cunha, V. A. Guilherme, E. De Paula, D. R. De Araujo, R. O. Silva, J. V. R.
Medeiros, J. R. S. A. Leite, P. A. D. Petersen, M. Foldvari, H. M. Petrilli, V. R. L.
Constantino, Mater. Sci. Eng., C 58 (2016): p. 629-638.
34. J. M. Albella, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid (2003): p.
384-385.
35. C. Jin-Ho, J. Ji-Sun, O. Jae-Min, P. Man, J. Jinyoung, K. Young-Koo, H. Ok-Jin,
Biomaterials 24 (2004): p. 3059-3064.
36. T. M. Piqué, A. Vázquez, Concreto y cemento. Investigación y desarrollo, 3 (2012):
p. 66.
37. K. A. Rubinson, J. F. Rubinson, Análisis Instrumental, Ed. Pearson Educación
(2000).
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 46
ANEXOS
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 47
JOSÉ ANDRÉS MÉNDEZ CEJA 48