INVESTIGADORES
PUCCIA Virginia
congresos y reuniones científicas
Título:
Aplicación del modelo CD-MUSIC a la carga superficial y adsorción de arseniato en ferrihidrita: efecto del carbonato
Autor/es:
VIRGINIA PUCCIA; MARCELO AVENA
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica
Resumen:
Introducción: El arsénico (As) es un elemento tóxico ampliamente distribuido en el ambiente. Como en la mayoría de los metales traza, la concentración de As en aguas subterráneas es probablemente controlada por alguna forma de interacción sólido/solución, siendo los procesos de adsorción los que generalmente controlan la movilidad de As en los sistemas naturales. En particular, las reacciones de adsorción y desorción de As en óxidos de hierro amorfos, como la ferrihidrita, son mecanismos de control importantes porque la ferrihidrita está formada por nanopartículas con una elevada área superficial reactiva. Para explicar la adsorción de iones se desarrollaron a lo largo de los años diferentes modelos de complejación superficial. El modelo de complejación en múltiples sitios con distribución de carga (CD-MUSIC) fue desarrollado por Hiemstra y Van Riemsdijk , en el cual se integra la estructura de la superficie junto con la estructura de los complejos superficiales y la estructura de la doble capa eléctrica. Este modelo permite analizar la adsorción de arseniato en ferrihidrita y considerar los efectos del carbonato u otra especie competidora. Objetivos: - Utilizar el modelo CD-MUSIC para ajustar datos experimentales de curvas de carga superficial e isotermas de adsorción de arseniato a diferentes pH y fuerzas iónicas en ferrihidrita. - Comparar las predicciones del modelo tanto en ausencia como en presencia de carbonato. Resultados y Conclusiones: Las curvas de titulaciones de ferrihidrita a diferentes fuerzas iónicas muestran un punto de intersección común que se corresponde con el punto de carga cero (PZC) a pH 8,3. Este valor está de acuerdo con los valores de PZC reportados para ferrihidrita por Kosmulski , aunque hay otros estudios que encontraron un valor mayor de PZC (8,7) . Estas diferencias podrían ser causadas por la presencia de carbonato como contaminante del sólido. Si bien la aplicación del modelo CD-MUSIC permite una buena descripción de las curvas de carga vs. pH de la ferrihidrita suponiendo que no hay contaminación con carbonato, se logra una descripción más realista del sistema suponiendo la presencia de carbonato en el sistema. Las isotermas de adsorción de arseniato fueron calculadas suponiendo la presencia de dos complejos superficiales bidentados de esfera interna, tal como se deduce experimentalmente por medio de EXAFS. La presencia de carbonato disminuye significativamente la adsorción de arseniato a pH intermedios-altos por competencia con el arseniato por los sitios de adsorción.