Adsorción de As(V) sobre goetitas mono-, di- y trisustituidas con Co, Mn y Al

ANA E. TUFO; MARÍA CRISTINA ZENOBI; MARIANA ALVAREZ; MARÍA S. OLIVERA; ELSA E. SILEO

Rosario

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

AAIFQ

false false false MicrosoftInternetExplorer4 Introducción: La presencia de arsénico (As) en la naturaleza puede atribuirse a fuentes naturales y a actividades antropogénicas. En nuestro país proviene fundamentalmente de fuentes naturales, y su ingesta crónica trae aparejados efectos adversos sobre la salud. La guía de la OMS fijó en 10 ppb el valor máximo permitido de As. La movilización del As en agua está controlada por procesos geoquímicos entre los que se destacan los de porción-desorción. En particular, los óxidos de Fe pueden adsorber As y pueden actuar como sumideros para metales pesados potencialmente tóxicos. En el caso de la goetita, esta puede incorporar con facilidad otros iones metálicos a su estructura, formando partículas sustituidas con propiedades de adsorción modificadas. Objetivos: Determinar el efecto de la mono-, di- y tri-sustitución de Co, Mn y Al por Fe en goetitas sobre las propiedades de adsorción de As(V) y su consecuente remoción. Resultados: Se sintetizaron varias muestras con cantidades variables de Co, Mn, Al y Fe. Las muestras se denominaron GCo7, GCo6Mn2, GCo4Al4, GCo7Al3, GCo5Mn5, GCo2Al7, GCo2Mn8, GAl11, GCo2Al3Mn3, Gpura y GMn10, donde el subíndice indica la concentración del catión sustituyente en la solución de partida, por ej., GCo7Al3 indica que la solución original contenía una concentración de Co=mCo=7= ([Co]x100/[Fe]+[Al]+[Co]) mol mol-1 y una mAl=3. Las muestras se caracterizaron por AA, DRX, método de Rietveld, SEM, BET y mediciones de punto de carga cero. Las adsorciones se realizaron en batch sobre 50 mL de KNO3 0,1M. Los parámetros de agitación, temperatura y pH fueron 150 rpm, 25ºC y 5,5, utilizándose como adsorbente 100 mg de óxido. La concentración de As(V) inicial fue ~11 ppm. Los resultados indicaron que la capacidad de remoción de As(V) en las muestras sin extraer presenta la siguiente secuencia: GCo7  > GCo6Mn2  > GCo4Al4 > GCo7Al3 > GCo5Mn5 > GCo2Al7 > GCo2Al3Mn3 > GCo2Mn8 > GAl11 > Gpura > GMn10. Este orden concuerda con los valores de área superficial medidos. Debido a que la presencia de materiales amorfos superficiales aumenta la adsorción, se realizaron además estudios de adsorción sobre los mismos materiales extraídos obteniéndose la siguiente secuencia: GCo4Al4 > GCo5Mn5 > GCo6Mn2 > GCo2Al3Mn3 > GCo2Al7 > GCo2Mn8 >GCo7  > Gpura  > GAl11 > GMn10. Conclusiones: La sustitución varía notablemente el área superficial y con excepción de Con excepción de GAl11 > GMn10 todas las muestras adsorben más que la Gpura. Se encuentra un máximo de adsorción para GCo7 sin extraer (43% de aumento con respecto a Gpura). En general el incremento en el contenido de Co favorece la adsorción y aumenta el área superficial, mientras que el incremento de Al y Mn las disminuye. La muestra tri-sustituida presenta una adsorción intermedia. El orden de adsorción sigue fielmente la secuencia del área superficial. La capa superficial de amorfos aumenta la adsorción la cual disminuye aproximadamente un 15% en las muestras con Co y Al extraídas y un 8% en las muestras con Co y Mn extraídas.  Referencias bibliográficas 1.  Bundschuh J., Perez Carrera A. y Litter M. IBEROARSEN, Distribución del arsénico en las regiones ibérica e iberoamericana. 2008. Editado por CYTED. 2.  Mohan, D., Pittman, C. U. Jr. Journal of Hazardous Materials, 2007, 142, 1?53.