Efecto de la incorporación de Cd(II) en el proceso de formación y en la reactividad de goetita

MARÍA FERNANDA HORST; MARIANA ALVAREZ; ELSA SILEO; ELSA RUEDA

Tandil- Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Puesto  que  el  estado  químico  de  los  suelos  es  muy  variable,  la  continua  precipitación  y disolución  de  minerales  genera  la  sustitución  de  componentes  del  mineral  por  cationes  y aniones disponibles. En el caso de la goetita (a-FeOOH), que es el óxido de hierro más estable a  temperatura  ambiente,  numerosos  cationes  isovalentes  o  heterovalentes  pueden  sustituir parcialmente al Fe(III) sin cambiar la estructura del cristal. Es  sabido  que  el  cadmio  es  un metal  pesado  cuyas  soluciones  son  altamente  tóxicas  tanto para el hombre como para la flora y fauna. Existe en algunos residuos mineros y como desecho de  varias actividades  industriales. Es además una de  las especies que puede adsorberse y/o coprecipitar  junto con el Fe en  los oxohidróxidos. Como su  radio  iónico es considerablemente más grande que el del Fe(III), la sustitución puede alterar significativamente la estructura de la goetita, modificando su estructura, morfología y sus propiedades fisicoquímicas. En este trabajo se presenta la influencia del agregado de Cd(II) a distintos tiempos del proceso de transformación de ferrihidrita a goetita. Para ello se precipitó ferrihidrita a partir de una serie de  soluciones  de  Fe(III)  en  medio  alcalino,  y  se  agregó  una  solución  de  Cd(II)  a  distintos tiempos de síntesis. Las muestras así obtenidas se caracterizan por medio de análisis químicos y  difracción  de  rayos  X  (DRX),  y  se  estudia  el  efecto  de  la  incorporación  de  Cd  sobre  la reactividad ácida de las mismas. Se realiza también un estudio comparativo con la reactividad de  goetitas  sustituidas  con  cantidades  variables  de  Cd  obtenidas  por  coprecipitación  de  las soluciones de Fe(III) y Cd(II). Los resultados de DRX arrojan goetita como única fase presente, y en las muestras de la serie envejecida,  los  análisis  químicos muestran  un  contenido  similar  de  Cd  en  todos  los  óxidos, indicando  el  mismo  tenor  de  incorporación  del  metal  independientemente  del  tiempo  de agregado durante  la síntesis. Este comportamiento difiere del observado en una serie de Mn-goetitas obtenidas por una  vía  similar, en donde el  contenido de Mn  incorporado en el óxido disminuye con el de agregado más tardío de la solución de Mn(II) a la ferrihidrita.[2] Las medidas de las cinéticas de disolución ácida de Cd-goetitas sintéticas se realizan en HCl 6 M a 40 ºC e indican que la sustitución de Cd en el orden de 8 mol mol -1 % aumenta tres veces la velocidad de disolución con respecto a la goetita pura.