Retención de As(V) por nanopartículas de magnetitas recubiertas por ácidos húmicos

MELINA ZYSLER; ANA E. TUFO; M. C. MARCHI; VIRGINIA DIZ

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica. Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica.; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica.

El arsénico (As) es uno de los contaminantes naturales presentes en las aguas naturales. La ingesta crónica de altas concentraciones de éste trae aparejado efectos adversos sobre la salud (enfermedad crónica denominada HACRE). El As es movilizado al ambiente generalmente por la disolución natural de minerales arsenicales1 . Sus especies más comunes en medios acuosos son As(III) y As(V) y en ambientes oxidantes el As(V) es la especie mayoritaria. Actualmente se ha impulsado el desarrollo de nuevas tecnologías de remediación2,3 , con el fin de proveer alternativas económicamente viables para su remoción. El uso de nanopartículas de magnetita (NP-Fe3O4) como material adsorbente del As resulta atractivo e innovador debido a sus características fisicoquímicas (alta área superficial, grupos superficiales, propiedades magnéticas, etc.). Debido a estolas NP-Fe3O4 poseen una alta capacidad de remoción de As y fácil separación mediante la aplicación de campos magnéticos externos. Una desventaja de su uso está relacionada con su concentración, ya que es condición para su aplicación que no presente efectos nocivos sobre el ambiente; por otro lado una ventaja es su factible recubrimiento por grupos funcionales que optimicen la retención de As. Los ácidos húmicos (AH) (componentes de la materia orgánica de los suelos) pueden emplearse como agentes estabilizantes de las NP-Fe3O4.El objetivo de este trabajo es sintetizar, caracterizar y estudiar la capacidad de retención de As(V) por NP-Fe3O4 y estas mismas partículas estabilizadas con AH (NP-Fe3O4-AH). Resultados: Se sintetizaron tres muestras: NP-Fe3O4 (temp.de síntesis 90 °C), NP-Fe3O4- 85 (temp. de síntesis 85°C) y NP-Fe3O4-AH. El análisis de DRX indicó que la única fase cristalina encontrada es Fe3O4. Las partículas obtenidas se analizaron por SEM y EDS mostrando una morfología esférica, diámetro promedio de 11.73±2.11 nm, y sin impurezas. La presencia de AH en NP-Fe3O4-AH(≈5%) se verificó por FTIR-ATR y TGA. El área superficial fue107.76, 98.78 y 92.74 m2g -1 para NP-Fe3O4-AH, NP-Fe3O4 y NPFe3O4-85 respectivamente. Las medidas de magnetización indicaron que NP-Fe3O4-85 es el sistema mejor cristalizado. Las adsorciones se realizaron en bach y en 0,1 M KNO3, 100rpm, 20ºC, pH 5. La [As(V)]0 se varió entre 1; 10; 50 y 100ppm. Se alcanzó el equilibrio de adsorción al cabo de 2hs. Las isotermas fueron ajustadas por el modelo deLangmuir. Se determinó que el máximo de eficiencia de adsorción para todas lasmuestras se alcanza para una [As(V)]0: 50ppm. Los porcentajes de remoción de As(V) siguen la secuencia: NP-Fe3O4-AH(94,8%) >NP-Fe3O4 (94,1%) >NP-Fe3O4-85 (90,3%). Por último, la presencia de As adsorbido en la superficie de las partículas se verifico por EDS. Conclusiones: La capacidad de retención de As(V) por NP-Fe3O4 fue satisfactorio,removiéndose en todos los casos más del 90% del contaminante. El orden de adsorción sigue la secuencia del área superficial. La presencia de los AH superficiales mejora levente la remoción de As(V).[1] Bundschuh J., Perez Carrera A. y Litter M. IBEROARSEN, Distribución del arsénicoen lasregiones ibérica e iberoamericana. 2008. Editado por CYTED.[2] S. Chen, Y. Zou, Z. Yan, W. Shen, S. Shi, X. Zhang, H. Wang, J. Hazard. Mater. 2009, 161, 1355?1359.[3] T. R. McClintock, Y. Chen, J. Bundschuh, J. T. Oliver, J. Navoni, V. Olmos, E. VillaamilLepori, H. Ahsan and F. Parvez. Sci. Total Env. 2012, 429, 76?91.