Eliminación de contaminantes utilizando arcillas naturales y sinteticas

LAURA BORGNINO, RICARDO ROJAS, CARLA GIACOMELLI

Residuos urbanos e industriales. ¿Fuente de problemas o de oportunidades?

Red Iberoamericana de aprovechamiento de residuos industriales para el tratamiento de suelos y aguas contaminadas

Año: 2012; p. 149 - 169

El objetivo del presente capítulo es presentar y discutir distintas herramientas experimentales aportadas desde la Fisicoquímica interfacial para optimizar y extender las aplicaciones de las arcillas naturales y sintéticas como matrices para la eliminación de contaminantes. Los aspectos metodológicos se refieren a la caracterización tanto estructural de los sólidos como superficial e interfacial de las partículas suspendidas en solución acuosa. Ambos aspectos son necesarios para: a) establecer la cinética de los procesos de intercambio y adsorción que darán lugar a la eliminación de los contaminantes y b) determinar las distintas interacciones entre el sólido y las especies incluidas, como una medida de la magnitud, estabilidad y eficiencia del proceso de remediación. Por lo tanto, el sistema se caracteriza en lo que se refiere a estructura, tamaño y distribución de partículas y desarrollo de cargas eléctricas, antes y después de la incorporación de los contaminantes. Asimismo, se estudian los procesos de intercambio iónico y adsorción de contaminantes en distintas condiciones compatibles con estrategias de remediación ambiental. En general, la caracterización estructural se realiza mediante análisis químico y térmico, difracción de rayos X, espectroscopia IR, microscopía electrónica y determinación de área superficial. El análisis químico permite determinar la fórmula molecular de las arcillas sintéticas, mientras que con la microscopia electrónica se establece el grado de homogeneidad de las partículas preparadas. Los patrones de difracción de rayos X y los espectros de IR de las arcillas permiten evaluar la estructura de las arcillas, establecer el espaciado interlaminar y determinar el tipo de interacciones entre el sólido y los iones y/o moléculas en la interlámina y en la superficie de las partículas. Por otro lado, el estudio interfacial se concreta mediante titulaciones potenciométricas ácido-base para determinar el desarrollo de cargas superficiales y de movilidades electroforéticas para evaluar el potencial zeta de las partículas suspendidas en solución acuosa. Con estas determinaciones, es posible evaluar la presencia de cargas permanentes y variables en las arcillas que determina en gran medida los procesos de adsorción en los sitios superficiales y de intercambio iónico desde la interlámina. El conocimiento en detalle de la reactividad superficial de las arcillas permite establecer las mejores condiciones para la inclusión de los distintos contaminantes y predecir la estabilidad y durabilidad del sistema como reservorio de contaminantes.