Mecanismos de movilización de contaminantes en suelos I: Disolución de Goetitas sustituidas con cromo

ANA E. TUFO; ELSA E. SILEO; PEDRO J. MORANDO

Universidad Nacional de Salta, Salta- Argentina

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

MECANISMOS DE MOVILIZACIÓN DE CONTAMINANTES EN SUELOS I : DISOLUCIÓN DE GOETITAS SUSTITUIDAS CON CROMO Las regiones de clima cálido o tropical, con alto grado de envejecimiento, suelen presentar suelos de color rojo y una capa subsuperficial de óxidos con alto contenido en (hidr)óxidos de Fe y Al. Estos (hidr)óxidos son susceptibles de desarrollar procesos de adsorción y co-precipitacion con otros cationes que pueden generar la formación de nuevas fases o la sustitución parcial del metal original. Ambos procesos alteran apreciablemente la solubilidad de los (hidr)óxidos limitando la toxicidad y biodisponibilidad de metales contaminantes en suelos y acuíferos, lo que les confiere facultades de agente secuestrantes de contaminantes metálicos. Por otra parte modificaciones en las condiciones específicas que les dieron origen (por ejemplo en la acidez, potencial redox, etc) pueden producir disolución de los mismos y cambiar un hecho positivo (retención de contaminantes) por uno negativo como es la movilización de los mismos. Sobre goetitas parcialmente sustituídas con Cr, sintetizadas y caracterizadas en nuestros laboratorios y sometidas a distinto grado de envejecimiento, se busca determinar la influencia de la acidez, el potencial rédox, la temperatura y el tiempo de envejecimiento en la velocidad de disolución de las mismas. Se analizaron muestras con distinto contenido de Cr en presencia de HCl, de ácido oxálico y de la combinación ácido oxálico Fe(II) que asegura un potencial reductor. Dado que el material de origen presenta cristales planos, con forma de paralelepípedos alargados se utilizó el modelo de contracción bidimensional para obtener las respectivas constantes de velocidad. .Algunos de los resultados cuantitativos pueden resumirse en: i) La velocidad de disolución disminuye con el aumento del contenido de Cr. ii) El medio complejante es un disolvente más efectivo que el ácido mineral. Así por ejemplo para superar el valor de constante de velocidad obtenido para una muestra con 5% de Cr en ácido oxálico 0,1 M pH 3,5 hace falta trabajar con HCL 4M. iii) En medio reductor la velocidad de disolución aumenta drásticamente. La misma muestra en oxálico 0,1 M y pH = 3,5 presenta un valor de k = 2,1 10-9 mol Fe m-2 s-1 mientras que en iguales condiciones pero con Fe(II) = 5,12 10-4. M el valor de k aumenta a 1,69 10-6 mol Fe m-2s-1. iv) El agregado de bajas concentraciones de Fe(II) a las soluciones de oxálico aumenta linealmente el valor de k mostrando a concentraciones mayores la típica curva de saturación. La magnitud de esta influencia depende notoriamente del grado de envejecimiento y el contenido de Cr de la muestra v) Los diagramas de DRX y los valores de las áreas superficiales muestran que el envejecimiento de los sólidos aumenta la cristalinidad. Por otra parte el envejecimiento en presencia de suspensiones conteniendo Cr aumenta su grado de sustitución. Ese envejecimiento se refleja en la disolución, donde sólidos envejecidos durante 142 días presentan una disminución en su constante de velocidad y un aumento en su energía de activación que no puede atribuirse sólo al mayor contenido en Cr sino que debe relacionarse a cambios en el orden estructural.