Estudio de la adsorción de fosfato sobre hidróxidos doble laminares (HDL) de magnesio y aluminio

CARINA V. LUENGO; MARCELO J. AVENA

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Universidad Nacional de Rosario

Introducción: La presencia de contaminantes en el agua superficial y subterránea es un problema en crecimiento, que impacta negativamente en la disponibilidad y potabilidad de las fuentes de agua para consumo. A través de reacciones de adsorción y desorción, los minerales pueden regular la concentración de los contaminantes en medios acuosos, controlando así la movilidad de los mismos. El fosfato no es tóxico, pero es el principal responsable del proceso de eutrofización de cuerpos de agua dulce1. Hay un gran interés en el descubrimiento de nuevos adsorbentes para la eliminación efectiva de contaminantes encontrados en el agua como forma de remediación medioambiental. En particular, los sólidos con estructura laminar están siendo estudiados muy activamente en este sentido. Entre estos sólidos laminares se destacan los hidróxidos doble laminares (HDL). Su estructura se basa en una red estructural bidimensional plana compuesta de láminas de hidróxidos de iones metálicos di y trivalentes. Sus altas superficies específicas, la presencia de carga positiva dentro de su estructura y la capacidad de regeneración los hacen materiales prometedores para la eliminación de aniones ecológicamente indeseables2. Objetivos: El objetivo principal del presente trabajo fue evaluar la capacidad de adsorción de diferentes HDL de Mg y Al, estudiando la influencia de las propiedades superficiales, la composición química y la densidad de carga laminar de los materiales en sus propiedades de adsorción, para comenzar a dilucidar el mecanismo de adsorción. Se realizó un estudio de la cinética de adsorción de fosfato en diferentes HDL sintetizados por el método de coprecipitación, variando la relación de los cationes Mg+2 y Al+3, el método de síntesis y la existencia o no de calcinación. Se realizaron mediciones de la cinética de adsorción por la técnica tipo ?batch? a diferentes pH, temperaturas, velocidades de agitación y concentraciones iniciales de fosfato. Resultados: Se observó que la adsorción de fosfato en función del tiempo a todas las concentraciones estudiadas consta de dos etapas: una rápida que se completa antes de los 5 minutos de reacción y una lenta que llega a una aparente equilibración del sistema entre las 3 y 8 horas de reacción, dependiendo de la concentración inicial del adsorbato. La cantidad de fosfato adsorbida a un cierto tiempo aumenta a medida que aumenta la concentración inicial del anión. También se observó que el aumento de pH produce una disminución de la cantidad de fosfato adsorbido a cualquier tiempo de equilibración. Conclusiones: El proceso de adsorción de fosfato en los HDL ocurre en dos etapas bien diferenciadas. El aumento del pH disminuye la adsorción de fosfato, probablemente como consecuencia de la disminución de la carga positiva de los HDL, lo que se traduce en una menor atracción electrostática entre la superficie y los aniones fosfato. Referencias bibliográficas 1. Klapper, H. 1991. Control of Eutrophication in Inland Water, Ed. Ellis Horwood. 2. Rojas Delgado, R.; De Pauli, C.P.; Barriga Carrasco, C.; Avena, M.J., Appl. Clay Sci. 2008, 40, 27.