Óxidos de Hierro Multisustiuidos para Uso en Tecnologías de Remediación: Obtención y Caracterización de Goetitas con Incorporación Simultánea de Al, Co y Mn

MARIA C. ZENOBI ; ANA E. TUFO; ELSA E. SILEO ; MARIANA ALVAREZ

Mar del Plata

Congreso; Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2012

La ferrihidrita es uno de los componentes del suelo que contribuye a la retención de metales traza. La naturaleza dinámica de este óxido de Fe no cristalino genera cambios a largo plazo por su envejecimiento y/o transformación en un material más cristalino. Entre esos materiales, la goetita es uno de los más estables termodinámicamente y también el producto final de muchas transformaciones. La asociación de óxidos de hierro a metales pesados es de gran importancia en el control de gran parte del ciclo de estos últimos en la naturaleza, limitando su toxicidad y (bio)disponibilidad en suelos. Iones metálicos como Al, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb y Zn tienden a coprecipitar con el Fe para formar goetita sustituida isomórficamente. Los metales integrados a una fase sólida estable serán, por otro lado, liberados sólo si ésta se disuelve, lo que se espera que ocurra sólo en condiciones muy extremas (por ejemplo, en condiciones fuertemente ácidas o reductoras). Un estudio exhaustivo de incorporaciones metálicas múltiples en la estructura de la goetita es importante porque la incorporación de un metal puede ser limitada o mejorada por la presencia de otros metales y este conocimiento es útil en remediación ambiental y procesos industriales. A la fecha, se reportan escasos trabajos relacionados con la sustitución múltiple de metales en goetita [1,2]. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al sintetizar goetitas en un medio fuertemente básico [1,3] que contiene cantidades variables de Al(III), Mn(II) y Co(II). Los sólidos obtenidos fueron analizados químicamente y las fases finales se caracterizaron por difracción de RX (DRX). La observación morfológica se realizó por microscopía electrónica de barrido (MEB), y los cambios estructurales se analizaron por medio del Método de Rietveld (MR) a través de la simulación de los datos de difracción de RX obtenidos. Debido a que el punto de carga cero es de fundamental importancia en el campo de las ciencias ambientales, pues  determina la facilidad con que un sustrato es capaz de adsorber iones potencialmente dañinos, se determinaron además los puntos de carga cero de muestras seleccionadas a partir de los potenciales zeta determinados electroforéticamente. [1] Alvarez, M.; Rueda, E.H.; Sileo, E.E., 2007. Simultaneous incorporation of Mn and Al in the goethite structure. Geochim. Cosmochim. Acta 71, 1009-1020. [2] Kaur, N.; Gräfe, M.; Singh, B.; Kennedy, B., 2009. Simultaneous incorporation of Cr, Zn, Cd, and Pb in the goethite structure. Clays Clay Min. 57, 234-250. [3] Alvarez, M.; Sileo, E.E.;  Rueda, E.H., 2008. Structure and reactivity of synthetic Co-substituted goethites. Am. Mineral. 93, 584-590.