Estudio de adsorción de As(III) y As(V) sobre partículas de HFO en suspensión

JUAN M. TRISZCZ; ANDRÉS A. PORTA; FERNANDO S. GARCÍA EINSCHLAG

Mar del Plata, Argentina

Congreso; V Congreso Iberoamericano de Física y Química ambiental; 2008

En muchas regiones de Argentina el arsénico (As) es un contaminante común que se encuentra en altas concentraciones en diversos abastos de agua superando ampliamente los valores recomendables por (CAA) y la (OMS). En los últimos años fueron publicados gran cantidad de artículos científicos relacionados con los procesos de adsorción de As empleando diferentes sistemas heterogéneos. En la actualidad tanto materiales sintéticos como naturales, que presentan un contenido considerable de óxidos hierro en su estructura, son empleados para el abatimiento de arsénico. Los HFO (oxo-hidróxidos de hierro) son partículas de características coloidales que se generan en forma sostenida cuando se emplea la técnica denominada “Hierro cero Valente” (ZVI, Zero-Valent Iron). Esta fase coloidal (HFO) ofrece sitios activos para la adsorción de las distintas especies de arsénico. En conjunto, la metodología (ZVI) y los procesos de adsorción (HFO-As), presentan una relación eficiencia/costo muy favorable para su empleo en la remediación de aguas de consumo. En el presente trabajo se estudio la adsorción de As(III) y As(V) sobre HFO coloidal generado por corrosión de lana de acero comercial (virulana) de muy bajo costo y amplia disponibilidad. También se emplearon sistemas binarios de As(III)/As(V) para comparar los efectos competitivos por la superficie adsorbente. Asimismo se presentan los resultados de estudios de cinéticas de remoción para distintas temperaturas (entre 10 y 40oC) y diferentes concentraciones de contaminante (5 a 2000 ppb). Para evaluar el efecto de la carga superficial de las partículas de HFO sobre el proceso de remoción se investigó también la dependencia de la capacidad de adsorción con la concentración de iones hidrógeno. Los ensayos se realizaron en el rango de pH (entre 5.0 y 9.0) correspondiente al de aguas naturales habitualmente empleadas para consumo. Por otra parte se han analizado los porcentajes de remoción para aguas sintéticas con 1000 ppb de As, tanto en función de la cantidad de HFO (hasta 150 ppm) como de su tiempo de maduración (5 horas y 21 días). Las isotermas de adsorción de As(III) y As(V) se han estudiado mediante el método de impregnación en equilibrio. En todos los ensayos se determinó el As en solución (no adsorbido) mediante Espectroscopia de Absorción Atómica sobre alícuotas previamente filtradas. Para caracterizar el equilibrio de adsorción los datos experimentales se analizaron utilizando diferentes isotermas. Los experimentos evidencian un aumento de la eficiencia de remoción con la concentración de As y el tiempo de contacto, alcanzándose el equilibrio en períodos menores a 30 minutos a 25ºC. Asimismo se observa una fuerte disminución de la adsorción de As(V) con el aumento de pH, siendo la misma menos importante para el caso del As(III), revelando variaciones en la afinidad entre las especies de As y el material adsorbente. Los porcentajes de remoción son notablemente inferiores cuando se emplean HFO de largos tiempos de maduración indicando una disminución del número de sitios activos durante el proceso de envejecimiento.