Aplicaciones Medioambientales. Análisis de la Sorción de Estroncio en Na-Montmorillonita

R.E. ALONSO; GIL REBAZA, ARLES; MONTES, MARIA LUCIANA; RUBY BASTIDAS BRICEÑO; ERRICO, L A; M. TAYLOR

Buenos Aires

Congreso; 103 Reunión Nacional de Física; 2018

Asociación Física Argentina

Debido a la gran actividad industrial, la contaminación de efluentes con metales pesados provenientes de industrias como las metalúrgicas, petroquímicas, electrónicas, de pinturas y pigmentos, y otras actividades humanas es un tema de fundamental importancia. Esto es debido a la potencial toxicidad que implican para el medio ambiente y la población. En particular, el Sr es un residuo asociado a la actividad nuclear, y su toxicidad hace imprescindible que deba ser removido de efluentes contaminados. Uno de los métodos de remediación de efluentes contaminados es la sorción, dado que es de fácil implementación y permite utilizar sorbentes económicos y amigables con el medio ambiente, tales como los minerales de arcilla. Entre ellos la montmorillonita (MMT). Argentina posee yacimientos de MMT de muy alta pureza en Rio Negro, Neuquén y La Pampa y por lo tanto el estudio de su utilización para la remoción de metales pone en valor este yacimiento, contribuyendo con el desarrollo industrial del país. En el presente trabajo se presentan los resultados del estudio de la absorción de Sr en Na-MMT, Na2[(MgAl3O8(OH)4(Si8O12)]2. En el caso de esta arcilla los átomos de Na son sustituidos por átomos de Sr coordinado con N moléculas de H2O. Del lado experimental se realizaron ensayos de sorción en condiciones batch (V=25 mL) poniendo en contacto la solución a pH=6 y el adsorbente durante 24 hs, utilizando una relación sólido/líquido de 1 g/L y una concentración inicial de Co en solución de 100 ppm. Las muestras fueron caracterizadas mediante difracción de Rayos-X (Cu-Kα) para determinar el pico de reflexión d001 a partir de difractogramas parciales de las muestras semiorientadas. Desde el punto vista teórico, se realizaron cálculos de primeros principios basados en la Teoría de la Funcional Densidad para determinar la energía de sustitución de Na por Sr y la distancia interplanar d001 para los diferentes estados de hidratación N. Los cálculos han sido realizados usando los códigos SIESTA y Quantum-Espresso, aplicando la parametrización GGA-PBE para el término de correlación e intercambio. Los resultados obtenidos hasta el momento muestran que la absorción del Sr hidratado en MMT sustituyendo al m(H2O)Na en el espacio interlaminar resulta favorable en términos de la energía total.