Retención de metales pesados en minerales de arcilla y óxidos de Fe y Mn

Resumen

En la fraccion arcillosa del suelo, filosilicatos y óxidos son constituyentes que destacan por sus propiedades para fijar metales. Para profundizar en los estudios sobre retención de metales pesados en suelos, se seleccionaron tres minerales de arcilla (montmorillonita,caolinita y vermiculita) y dos oxihidróxidos amorfos (ferrihidrita y birnesita). Se determinaron sus caracteristicas quimicas y superficiales (composición, textura porosa, carga superficial, etc.). Así mismo, se determinaron las isotermas de sorción de metales (Pb,Cu,Ni,Zn y Cd), tanto individuales como competitivas, a pH inicial 5; y de ellas se dedujo que la capacidad de retención sigue la secuencia: birnesita > vermiculita > ferrihdrita > montmorillonita > caolinita. Pb y Cu presentaron mayor afinidad que Ni, Zn y Cd. Las isotermas a pH variable permitieron estimar la influencia de esta variable en la retención de cada metal. Para conocer el metal intercambiable con Ca(II), se realizó una extracción sobre el residuo sólido en las isotermas anteriores. Los resultados indicaron un dominio del intercambio iónico en vermiculita, y a pH ácidos para montmorillonita y caolinita. En estos dos sustratos y a pH>4,5 la adsorción especifica fue notable, y constituye el principal mecanismo en los oxihidróxidos. La aplicación de diseños factoriales y superficiales de respuesta permitió conocer las interacciones entre metales por los centros activos superficiales. Por último, con ayuda de diseños factoriales, se estimó la influencia de las variables (pH, concentración de metal, fuerza iónica, cantidad de sustrato y temperatura) en la retención de cada metal, fuerza iónica, cantidad de sustrato y temperatura) en la retención de cada metal en cada sustrato; y en las condiciones experimentales prefijadas, en montomorillonita y vermiculita la variable más influyente fue la fuerza iónica, y en caolinita el pH inicial. En los oxihidróxidos, la conentra