ADSORCION DE As (V) SOBRE GOETITAS MONO-, DI- Y TRISUSTITUIDAS CON Co, Mn Y Al

ANA E. TUFO; MARIA C. ZENOBI; MARIANA ALVAREZ; MARIA S. OLIVERA; ELSA E. SILEO

Rosario, Santa Fe

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

Asociaciòn Argentina de investigación Fisicoquímica

ADSORCION DE As (V) SOBRE GOETITAS MONO-, DI- Y TRISUSTITUIDAS CON Co, Mn Y Al Ana E. Tufo,a Maria C. Zenobi,b Mariana Alvarez,b Maria S. Olivera,c Elsa E. Sileoa a INQUIMAE, DQIAyQF, FCEN, UBA, CABA, Argentina b INQUISUR, Dpto. de Química, Universidad Nacional del Sur, Argentina c Centro Atómico Constituyentes, CNEA, CABA, Argentina anatufo@qi.fcen.uba.ar 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 sorción–desorción. En particular, los óxidos de Fe pueden adsorber al As y pueden actuar como sumideros para metales pesados potencialmente tóxicos. En el caso de la goetita (α-FeOOH), ésta 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 11 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=Co=7= ([Co] x 100)/[Fe]+[Al]+[Co]) mol mol-1 y una Al=3. Las muestras se caracterizaron por AA, DRX, método de Rietveld, SEM, BET y mediciones de puntos 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) presenta la siguiente tendencia: GCo7 > GCo6Mn2 > GCo4Al4 > GCo7Al3 > GCo5Mn5 > GCo2Al7 > GCo2Al3Mn3 > GCo2Mn8 > GAl11 > Gpura > GMn10 El orden con respecto a la capacidad de adsorción concuerda con los valores de área superficial medidos. Se realizaron además estudios de adsorción sobre los mismos materiales luego de someterlos a un proceso de extracción. Se determinó que la presencia de materiales amorfos superficiales de tamaño de partícula muy pequeño aumenta la adsorción. Las muestras mono y bisustituidas con Co y Al no extraídas adsorben un 15% más que las extraídas y las sustituidas con Co y Mn sin extraer en un 8%. Conclusiones: La sustitución varía notablemente el área superficial y, con excepción de la GMn10, todas las muestras adsorben más que la Gpura, encontrándose un incremento del 55% para la muestra GCo7. En general, el incremento en el contenido de Co favorece la adsorción (% de remoción del 99% para GCo7) y aumenta el área superficial, mientras que el incremento de Al y Mn las disminuye (% de remoción del 71% para GAl11 y del 60% para GMn10). 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. Este aumento es más notorio para las muestras mono y bisustituidas con Co y Al. 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.