Efecto de las sustancias húmicas en la adsorción de fosfato sobre goetita
Juan Antelo Martínez (2004)
Directores: Florencio Arce Vazquez y Sarah Fiol López

Resumen

Este trabajo incluye la síntesis y caracterización de un oxihidróxido de hierro como la goetita, así como el estudio de las propiedades de adsorción de este óxido mineral. En concreto se estudió la adsorción de aniones y de las sustancias húmicas y además se realizó un estudio de competencia entre el fosfato y las sustancias húmicas. Previamente fue necesario realizar una extracción y caracterización de un ácido fúlvico y húmico de un suelo de Galicia, y dentro de la caracterización se realizó un estudio de los equilibrios de protonación de las dos sustancias extraídas.

El análisis estructural de las sustancias húmicas nos proporciono información acerca de los grupos funcionales que presentan este tipo de sustancias. El estudio de los equilibrios de protonación se llevo a cabo mediante una serie de valoraciones potenciométricas ácido-base y nos permitió obtener unos parámetros de protonación que son indispensables para poder interpretar los procesos de adsorción de este tipo de sustancias.

Una vez sintetizadas las goetitas de trabajo se realizó una caracterización que nos permitió comprobar que las muestras de trabajo presentaban las características típicas de otras goetitas recogidas en la bibliografía. Entre las propiedades estudiadas se puede destacar la determinación del área superficial específica y del punto de carga cero (PZC), ya que son dos de las características fundamentales de cualquier óxido mineral.

A partir del estudio de las propiedades de adsorción de aniones sobre la goetita se comprobó que este proceso es dependiente del pH, estando favorecida la adsorción a valores de pH bajos. Por otra parte se comparó la adsorción del fosfato y el arseniato y se observó que estos aniones se comportan de forma similar al trabajar a fuerza iónica alta, mientras que a fuerza iónica baja el arseniato tiene una mayor afinidad por la superficie mineral.

Los resultados obtenidos al estudiar la adsorción de las sustancias húmicas muestran que este proceso es dependiente del pH y de la fuerza iónica de trabajo, estando la adsorción favorecida a valores de pH ácidos y a fuerza iónica alta. Además se comprobó que la adsorción del ácido húmico es mucho mayor que el ácido fúlvico.

Mediante el estudio de los procesos de competencia se observó que tanto el ácido fúlvico como el ácido húmico reducen la adsorción de fosfato sobre la goetita, siendo mayor esta reducción a medida que se aumenta la concentración de sustancia húmica. Por otro lado se comprobó que la adsorción previa de la sustancia húmica produce una mayor reducción en la adsorción del fosfato sobre la goetita. Además, la presencia de fosfato en el medio también produce una disminución en la adsorción de las sustancias húmicas y en el caso de la adsorción previa de las sustancias húmicas se confirma que el fosfato es capaz de producir un proceso de desorción de las sustancias húmicas.

Finalmente hay que indicar que todos los resultados experimentales de adsorción sobre la goetita se consiguieron reproducir mediante un modelo de complejación superficial, el cual, además, nos permitió la obtención de unas constantes de complejación de los aniones y de las sustancias húmicas.

 

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