Estudio experimental del proceso de retención de selenio (VI) sobre minerales

Abstract

La química de diferentes superficies minerales es de gran importancia para diferentes áreas, incluyendo procesos naturales que tienen lugar tanto en medios acuáticos (océanos, ríos, lagos...) como en medios terrestres. Iones metálicos y otros compuestos son adsorbidos por diferentes minerales, afectando significativamente a su biodisponibilidad, movilidad y degradación. La interacción del binomio superficie mineral – ión no es ni mucho menos sencilla, abarcando numerosos fenómenos químicos y físicos que se dan simultáneamente y que dependen de las condiciones del medio. El estudio de esta interacción, si bien suele ser simplificada por diferentes modelos y un acercamiento macroscópico, permite el control y predicción de movimiento tanto de iones beneficiosos para el ecosistema como contaminantes de origen natural y/o antropogénico; siendo evidente pues su importancia en el campo de química ambiental. En este proyecto en cuestión se estudia la adsorción del Se (VI) sobre diferentes minerales comunes en la corteza terrestre, con motivo de simular una fuga de contaminante de origen nuclear (isótopo 79Se). La manganita (MnOOH) será el mineral primario de estudio, mientras que el resto harán una mera aparición como estudio comparativo y bibliográfico. Dado que la manganita no está fácilmente disponible de forma comercial, se ha tenido que obtener por medio de síntesis química. Obtenido y caracterizado el sólido mediante diferentes técnicas instrumentales y analíticas, se procedió a realizar experimentos de agitación de Se (VI) y manganita en batch, a temperatura ambiente y a escala laboratorio con el fin de determinar el comportamiento de adsorción. Los principales resultados demuestran que: La síntesis de la manganita descrita en este proyecto obtiene un producto de exactitud y precisión correcta. Por el método B.E.T y de inmersión, se ha caracterizado con una superficie específica de 28.90 m2/ g manganita y un pzc en pH=6.5, respectivamente. La cinética de adsorción de selenio (VI) en manganita es muy rápida, estabilizándose en cinco minutos o menos. Cuantitativamente, la adsorción se ajusta correctamente al modelo empírico de Langmuir que indica una capacidad de retención máxima qmax de 1.01·10-6 mol Se (VI)/ m2 de manganita. El máximo observado de retención global de Se (VI) se sitúa en un 40%. La manganita en disolución con las proporciones usadas tiene un efecto tampón en el pH de las disoluciones cerca del pzc, por lo que no se ha podido verificar la importancia de las fuerzas electrostáticas en el mecanismo global de adsorción.