Remoción de Arsénico de Aguas Empleando Nanopartículas de Hierro Cerovalente

I. K. LEVY; C. P. RAMOS; M. MIZRAHI; F. G. REQUEJO; M. I. LITTER

Mar del Plata

Congreso; Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental y I Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2012

La OMS y el Código Alimentario Argentino establecen el límite de 0,010 mg L-1 para arsénico (As) en agua potable, haciéndose necesaria su remoción de aguas naturales para obtener agua segura. En este trabajo se estudió la aplicación de nanopartículas de hierro cerovalente (NZVI) para la remoción de As. La tecnología NZVI se basa en el uso de materiales de Fe cerovalente que en medio acuoso originan productos de corrosión del Fe en los cuales el As puede adsorberse y/o coprecipitar, posibilitando su remoción. Esta remoción es mucho mayor cuando se utiliza Fe nanoparticulado e irradiación UV [1]. Se utilizaron nanopartículas de Fe cerovalente comerciales, Nanoiron®, previamente caracterizadas por espectroscopía Mössbauer, DRX y XANES. Los experimentos se realizaron con As(III) 10 mg L-1 (pH = 9,2, sin regular). Se utilizó una lámpara UV lambda λmáx = 365 nm, E0 = 5000 μW cm-2) frontal a una celda termostatizada. Se estudió el efecto de la relación molar As/Fe (1:3; 1:10; 1:100) y, con la relación más eficiente (1:100), se estudió la influencia de la atmósfera (N2 u O2) y el efecto de la luz. A los 60 min, en presencia de O2 y luz, se alcanzó un 90% de remoción (contra un 70% en oscuridad), mientras que se alcanzó 85% con N2 y luz (vs. 76% en oscuridad). Se realizaron también estudios con As(V), la especie más común en aguas naturales de nuestro país, en concentraciones promedio a las de aguas reales, es decir, 1 mg L-1 y a pH 6,9 (sin regular). Se analizaron tres concentraciones de Nanoiron® en la oscuridad (10, 0,1 y 0,05 g L-1), en atmósfera de O2 y, con la más eficiente, 0,1 g L-1, se analizó el efecto de la luz. Utilizando la concentración superior (relación molar As:Fe 1:10 000), la remoción fue de 94% en 5 min, y total en 10 minutos. Utilizando 0,05 g L-1 (1:50), se obtuvo aproximadamente un 20% de remoción a los 10 min de contacto, que se mantuvo constante luego de 80 min más. Aunque una concentración intermedia 0,1 g L-1 (1:100) mostró una eficiencia muy alta (95% a los 30 min y total a los 90 min), se obtuvo este mismo resultado bajo irradiación, lo cual indica que para As(V) con este material y en estas condiciones el efecto de la luz no resulta significativo. Se analizaron todas las especies en solución y los sólidos por espectroscopías Mössbauer y XANES en el borde del As y del Fe. En aquellos casos en que se partió de As(V) 1 mg L-1 en relaciones As: Fe 1:100 y 1:10000, se alcanzó una concentración final de acuerdo al límite establecido por la normativa. [1] Morgada, M., Levy, I.K., Salomone, V., Farías, S., López, G, Litter, M.I., 2009. Arsenic (V) removal with nanoparticulate zerovalent iron: Effect of UV light and humic acids. Catal. Today 143, 261?268.