Beidelitas y beidelitas magnéticas: sorción de Co2+

M.L. MONTES; C. FERNANDEZ MORANTES; R.M. TORRES SÁNCHEZ; M. A. TAYLOR

CABA

Encuentro; 103a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

La presencia de contaminación en los cuerpos de agua revela la necesidad de contar con métodos de remediación de aguas contaminadas con elementos potencialmente tóxicos. En particular, los elementos radioactivos, como el 60Co, además de ser tóxicos a concentraciones relativamente altas, emiten partículas y energía que puede provocar daños a la salud. Así, es de fundamental importancia contar con métodos de remediación que eviten o reduzcan la manipulación directa de las sustancias que actúan como remediadores. En este sentido, los materiales magnéticos son una gran alternativa, ya que pueden manipularse mediante campos magnéticos externos. Sin embargo, las nanopartículas magnéticas requieren de materiales soporte para evitar su oxidación y su agregación con posterior coagulación. En este sentido, los minerales de arcilla son materiales adsorbentes y amigables con el medio ambiente, que pueden utilizarse como materiales soporte.Se presentan aquí los resultados obtenidos de difracción de rayos X y potencial zeta para dos beidelitas sintéticas con capacidades de intercambio catiónico de 0.6 y 0.8 mmoles/g (BDL0.6 y BDL 0.8) y sus productos magnéticos (BDL0.6Mag y BDL 0.8Mag), obtenidos luego de realizar la síntesis de magnetita utilizando como material soporte BDL0.6 y BDL0.8, respectivamente. Además, se analizan las capacidades de sorción de Co2+ en solución acuosa por parte de los 4 materiales. Los difractogramas de ambas BDL muestras, evidenciaron la presencia de los picos de reflexión caracterísitcos, siendo el valor del pico d001 de 12.76 y 12.41, respectivamente (6.92 y 7.12). Por su parte, BDL0.6Mag y BDL 0.8Mag mostraron también la presencia de picos de reflexión compatibles con óxidos de Fe (magnetita, maghemita, etc.). La síntesis de los materiales magnéticos provocó ligeros cambios en la posición de los picos de reflexión del plano 001 hacia ángulos mayores, lo que podría estar indicando el intercambio de Na (radio iónico de 0.95 Å) por Fe (radio iónico de 0.55 Å) con la consecuente disminución del espacio interlaminar. Los resultados de sorción de Co2+ (concentraciones iniciales, Ci, de 50 y 100 mg/L indican porcentajes de sorción cercanos al 100% en ambos materiales para Ci, 50 mg/L y de orden de 80 y 90 % para BDL08Mag y BDL06Mag, respectivamente para Ci, 100mg/L. Las beidelitas magnéticas presentaron menor porcentaje de sorción que sus contrapartes no magnéticas, siendo del 70% para ambos adsorbentes Ci, de 100 mg/L. Luego de la sorción de Co los picos de reflexión de BDL0.6 y BDL0.8 se desplazan hacia ángulos mayores, indicando el intercambio de Na por Co en la intercapa de las beidelitas. Lo mismo es observado para las beidelitas magnéticas. En conclusión, las beidelitas magnéticas propuestas son buenos adsorbentes de Co2+ y pueden ser utilizadas en diseños de remediación de efluentes contaminados con dicho metal. La manipulación de las beidelitas magnéticas realizada mediante un imán de neodimio permitió su total separación de la suspensión.