EFECTO DE Mn(II) Y Co(II) EN EL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE FERRIHIDRITA A OXIDOS CRISTALINOS

MARIANA ALVAREZ; ELSA H. RUEDA; ELSA E. SILEO

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción. Los suelos lateríticos y nódulos de manganeso encontrados en los fondos marinos son fuentes importantes para la extracción de iones metálicos como manganeso y cobalto. Ambos contienen óxidos y oxohidróxidos de hierro tales como hematita (Fe2O3) y goetita (a-FeOOH), y parte de los cationes Mn y Co son incorporados a la matriz de estos óxidos. Estudios previos [1,2] indicaron que muestras de goetita envejecidas en soluciones alcalinas conteniendo Mn(II) y Co(II) forman goetita sustituida, en donde el metal se incorpora como Me(III). La incorporación del Me(III) cambia las propiedades estructurales y químicas de la goetita. Objetivos. Para entender los efectos de los diferentes cationes sobre la estabilidad de la ferrihidrita, es necesario un examen detallado sobre la estructura de la interfaz ferrihidrita/solución y la forma en la cual los metales son incorporados dentro del sólido. Como la vía de transformación de ferrihidrita a productos más cristalinos es poco clara, por su naturaleza pobremente ordenada, en este trabajo se presenta la influencia del agregado de Co(II) a distintos tiempos del proceso de transformación de ferrihidrita a goetita a 60 ºC. Para ello se precipitó ferrihidrita a partir de una serie de soluciones de Fe(III) en medio alcalino, y se agregó una solución de Co(II) a distintos tiempos de síntesis. Las muestras se caracterizaron por medio de análisis químicos, difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB). La morfología y los cambios en los parámetros de celda en toda la serie de muestras son analizadas y comparadas con las de una serie similar de ferrihidritas envejecidas en presencia de Mn [3]. Resultados y conclusiones. La relación molar de Co (xCo) en las muestras es prácticamente constante y coincidente con el valor nominal (~ 0,10 mol mol-1). Este resultado indica que el Co es completamente adsorbido y/o incorporado al óxido. La fase goetita comienza a manifestarse a partir de tiempos de envejecimiento mayores a 24 horas. En las muestras con mayores tiempos de envejecimiento la única fase cristalina identificada es goetita, y se observan pequeños cambios en los picos de DRX lo que indica cambios en los parámetros de celda unidad debido a diferencias en los tiempos de envejecimiento. Tanto el Co como el Mn retardan la transformación ferrihidrita-goetita estabilizando la ferrihidrita. Sin embargo, este efecto estabilizador no es de la misma magnitud, siendo mayor el efecto del Co sobre el Mn. [1] M. Alvarez, E. E. Sileo and E. H. Rueda. Am. Mineral. 2008; 93: 584-590. [2] E. E. Sileo, M. Alvarez and E. H. Rueda, Int. J. Inorg. Mater. 2001; 3: 271-279 [3] M. Alvarez, E. Rueda, C.O. Paiva-Santos y E. Sileo, X Seminario Latinoamericano de Análisis por técnicas de rayos X ? Arica (2006).