Adsorción de especies de Arsénico sobre magnetita pura y sustituida

S. G. DABROWSKI; M. SOSA; D. SCHERLIS; M. B. TUDINO; FERNANDO V. MOLINA

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

p { margin-bottom: 0cm; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); orphans: 2; widows: 2; }p.western { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.cjk { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.ctl { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 10pt; }a:visited { color: rgb(128, 0, 128); }a.western:visited { }a.cjk:visited { }a.ctl:visited { }a:link { color: rgb(0, 0, 255); }El arsénico es conocido por causarefectos tóxicos en la salud. En la Argentina, en la regiónChaco-Pampeana y debido a las condiciones geológicas propias delterritorio y a la actividad antropogénica, gran parte de las aguassubterráneas y los suelos presentan altas concentraciones dearsénico1.En vista de estos problemas, la determinación de arsénico en aguasy suelos reviste una importancia capital. No obstante, la recolecciónde muestras para la cuantificación y especiación presentainconvenientes derivados de la interconversión de especies en elproceso de muestreo2,y los métodos analíticos más utilizados, mayormenteespectrométricos, poseen los problemas propios del análisis devestigios, son laboriosos, consumidores de tiempo y difíciles deinstrumentar en campo. Así, la valoración con ?sensado?electroquímico podría ofrecer opciones de simplificación delprocedimiento analítico completo.Recientemente3se ha propuesto (y se han realizado ensayos preliminares exitosos) unsensor basado en un material composito formado por partículas demagnetita con polianilina, que resulta sensible potenciométricamentea la presencia de As(V). El arsénico, en forma aniónica se adsorbefuertemente sobre óxidos u oxohidróxidos de hierro, lo cual induceun cambio de potencial eléctrico superficial4.Si el óxido tiene alguna conductividad eléctrica, como es el casode la magnetita, ese cambio puede ser sensado externamente y asídeterminar la concentración de arsénico. Un aspecto fundamental resultaentonces comprender la adsorción de arsénico (tanto As(III) comoAs(V)) sobre magnetita pura y sustituida, para encontrar materialesque permitan discriminar especies interferentes como P(V). En estetrabajo se estudia teórica y experimentalmente dicha adsorción.Para los cálculos teóricos se aplica la teoría de funcionales dela densidad (DFT+U) con polarización de spin, dado que la magnetitaes un material ferrimagnético fuertemente correlacionado. Por otra parte, si bien existenestudios experimentales sobre este tema, el ámbito deconcentraciones explorado es generalmente pequeño y no abarca losniveles más bajos que son los relevantes para la identificación,diagnóstico y resoluciòn del problema ambiental. Tampoco hayevidencia de trabajo con magnetitas sustituídas. En este estudio sedeterminan las isotermas de adsorción en ?batch?, analizando Aspor métodos espectrofotométricos y por absorción atómica conhorno de grafito. Los resultados son consistentes con estudios deliteratura5y pueden interpretarse con modelos de complejación superficial comoel de la triple capa.