Síntesis de nanomateriales aniónicos para ser utilizados en la remoción de arsénico. Análisis de especiación por técnicas voltamétricas.

Thesis

Summary *

La ingesta prolongada de agua con tenores elevados de arsénico produce severos daños en el organismo humano y da lugar a una enfermedad conocida como Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE). En Argentina, el HACRE, se extiende en una amplia región desde hace más de cien años, existiendo cerca de cuatro millones de habitantes expuestos a agua con altos contenidos de arsénico. El objetivo general de la presente tesis doctoral consistió en el diseño, síntesis, desarrollo y caracterización de adsorbentes, a partir de compuestos tipo Hidróxidos Dobles Laminares (HDL), para su evaluación en un sistema de filtración para la remoción de arsénico en matrices acuosas y su análisis mediante la optimización de técnicas voltamétricas de pulso. En una primera instancia, para el desarrollo de los materiales adsorbentes, se empleó la co-precipitación de nitratos de magnesio, aluminio e hierro, que es un método de preparación eficaz que garantiza una estructura adecuada del HDL, distribuyendo homogéneamente los cationes metálicos en las láminas del material. El tratamiento térmico de los HDL produce un aumento del área superficial específica y del volumen de poro, y por ende, un incremento en la capacidad de adsorción intrínseca, es decir, la adsorción de arsénico por masa de adsorbente. Luego, los materiales sólidos preparados se caracterizaron para determinar sus propiedades fisicoquímicas.Para evaluar la capacidad de adsorción de As de los Óxidos Mixtos (OM) obtenidos como productos de la calcinación de los HDL, se desarrolló una técnica electroanalítica que permite cuantificar As(III), empleando un electrodo gotero de mercurio acoplado a un sistema de detección por voltametría de onda cuadrada como instrumento de trabajo. Para el desarrollo de la técnica, fue necesario conocer la influencia de las distintas variables en la respuesta analítica, con el objetivo de alcanzar su optimización.En otra instancia, se logró establecer el mecanismo de reacción para la reducción de As(III) sobre la superficie de mercurio. Mediante la comparación de datos experimentales y datos teóricos-computacionales se pudo describir este mecanismo de reacción en dos etapas, una electroquímica y una química, considerando la reducción del complejo metálico de arsénico acumulado por adsorción.Finalmente, los OM se evaluaron como adsorbentes para la eliminación de As en matrices acuosas. Se lograron altos niveles de efectividad en términos de remoción, particularmente con los OM de mayor contenido de hierro. Information provided by the agent in SIGEVA