Adsorción de plomo, cinc y níquel en arcillas de la provincia de Entre Ríos : efecto del pH en la capacidad de remoción

Abstract

Entre las diversas causas responsables de la degradación de los recursos hídricos se encuentra la contaminación por metales pesados. Estos xenobióticos constituyen un serio problema ambiental debido a su naturaleza no biodegradable, persistente y acumulativa. Distintas tecnologías destinadas a la remoción de estos tóxicos en aguas han sido desarrolladas, siendo el proceso de adsorción uno de los más empleados. Asimismo, entre los diversos materiales utilizados como adsorbentes, las arcillas han demostrado ser uno de los más efectivos para la remoción de iones metálicos en solución. La provincia de Entre Ríos dispone de grandes volúmenes de minerales arcillosos que permanecen como pasivos ambientales luego de la explotación de canteras dedicadas a la extracción de rocas de aplicación y, una manera de aprovechar estos recursos podría ser mediante su empleo como materiales adsorbentes. En base a esto, el objetivo de este proyecto se enmarcó en evaluar la capacidad de remoción de metales divalentes como plomo, cinc y níquel en solución mediante el uso de arcillas regionales. Dado que el pH del medio es un factor determinante en la eficiencia del proceso de sorción, en esta etapa del trabajo el interés se centró en evaluar la influencia de este parámetro en la capacidad de adsorción de estos iones. La caracterización del material arcilloso utilizado como adsorbente mediante espectroscopía IR sugiere que el mismo estaría formado mayoritariamente por caolinita. Los resultados obtenidos en los estudios de sorción para los distintos metales analizados revelaron que el equilibrio se alcanza rápidamente y que los niveles de remoción aumentan en la medida que se incrementa el pH del medio. Esto último puede justificarse en base a que a pH ácidos los protones compiten con los iones metálicos por los sitios de adsorción de la arcilla. A medida que el pH de la solución aumenta la concentración de protones disminuye, favoreciéndose así la unión de los iones divalentes (Pb2+, Zn2+, Ni2+). En todos los casos, se registró un marcado incremento en la adsorción hasta pH cercanos a 4-5, obteniéndose niveles de remoción hasta 90 % para Pb2+ y próximos a 45 % para Ni2+ y Zn2+. Por encima de estos pH no se registraron cambios significativos en la capacidad de adsorción. Este estudio constituye la primera etapa en la optimización de los distintos parámetros involucrados en el proceso de sorción de metales divalentes en arcillas de la región.