Técnicas espectroscópicas aplicadas a la determinación de compuestos de As en materiales geológicos

GONZALO BIA, CARLOS P. DE PAULI, M. GABRIELA GARCÍA Y LAURA BORGNINO

Buenos Aires

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

La llanura Chaco Pampeana, es una de las regiones más extensa a nivel mundial (1.000.000 km2) afectada por la presencia de elevadas concentraciones de As en el agua subterránea (Nicolli et al. 2012). Hasta el momento es conocido que la fuente primaria de As está asociada a la presencia de cenizas volcánicas dispersas en los sedimentos loéssicos que están en contacto con estas aguas. Bia et al. (2015) identificaron mediante XPS la presencia de especies de As(III)-S y As(V)-O formando nanorecubrimientos de sales solubles en la superficie de partículas de vidrio volcánico. Así mismo, estos autores concluyen que la mayor proporción del As se encuentra en la estructura del vidrio volcánico como una impureza.El objetivo de este trabajo es obtener información acerca del estado de oxidación y la estructura química local de los compuestos de As, presentes en cenizas volcánicas andinas y sedimentos loéssicos. El estado de oxidación, la coordinación química local (a un radio de ~5 Å alrededor del As) y la proporción relativa de las diferentes especies de As se analizó mediante espectroscopia de absorción de rayos X de estructura fina (XAFS).Para llevar a cabo este estudio se utilizaron muestras de erupciones recientes (volcanes Hudson 1991, Chaitén 2008 y Puyehue 2011), muestras de erupciones antiguas (mayor a 10000 años) y muestras de sedimentos loéssicos. Las determinaciones XAFS fueron realizadas en el Laboratorio de Luz Sincrotron (LNLS, Brasil).A través de la modelación por combinación lineal (Foster et al. 1998), se analizó la región cercana al borde de absorción (XANES) de los espectros. Los resultados indican que el As (III) es la especie dominante en las muestras de cenizas volcánicas recientes y antiguas, mientras que el As (V) predomina en las muestras de sedimentos loéssicos. Por otro lado, los análisis de la región extendida del espectro (EXAFS) para las cenizas volcánicas recientes y antiguas, muestran que el As (III) se ajusta a un modelo con tres átomos de O como primeros vecinos (As-O ~1,8 Å), lo que sugiere la presencia de As (III) incluido en la estructura del vidrio volcánico, mientras que en los sedimentos el As(V) se asocia a una estructura similar a la de arseniatos, con cuatro átomos de O como primeros vecinos (As-O ~1,6 Å), asociado a átomos de Fe como segundos vecinos (As-Fe ~3 Å). Esto sugiere que en los sedimentos el As(V) podría estar adsorbido en Fe (hidr) óxidos, o formando parte de escorodita (FeAsO4.2H2O).Bia G, Borgnino L., Gaiero D., Garcia M.G. Arsenic-bearing phases in South Andean Volcanic ashes:Implications for As mobility in Aquatic environments. Chem. Geol. 393-394, (2015) 26-35.Foster, A. L., Brown Jr. G.,Tingle, T.N. Parks G.A. Quantitative arsenic speciation in mine tailings using X-ray absorption spectroscopy. Am. Miner. 83, (1998) 553-568.Nicolli H.B., Bundschuh J., Blanco M. del C., Tujchneider O.C., Panarello H.O., Dapeña C., Rusansky J.E.Arsenic and associated trace-elements in groundwater from the Chaco-Pamp