RESULTADOS Y DISCUSIÓN REMOCIÓN DE ARSENIATOS Y BORATOS DESDE SOLUCIONES ACUOSAS DE LABORATORIO Y AGUA CRUDA Carlos Contreras-Ortega1, Jaime Páez1, Janetti Rudolffi1, Juan L. Guevara2, Rodrigo Mercado1, Susana Stegen1, Fabrizio Queirolo1, Carlos Portillo3 1Universidad Católica del Norte, Facultad de Ciencias, Departamento de Química 2Universidad Católica del Maule, Facultad de Ciencias Básicas 3Universidad de Antofagasta, Centro de Desarrollo Energético Antofagasta E-mail: ccontrer3@gmail.com INTRODUCCIÓN RESULTADOS Y DISCUSIÓN El As puede causar cáncer, infertilidad, daño al cerebro y al ADN, entre otros (1). La Norma Chilena 409 OF2005, nos indica que el valor máximo permitido de arsénico en aguas potables es de 0.010mg/l (ppm). Sin embargo, se han encontrado mediciones de hasta 2.0mg/l (ppm) en aguas superficiales en el norte de Chile (2) y de 0,8mg/l en pozos de sectores rurales del país (1). De otro lado, los métodos actuales de abatimientos en plantas de tratamiento de agua son caros y acumulan grandes cantidades de residuos tóxicos. Por su lado, el B puede causar diversas infecciones al cuerpo y daños en los órganos reproductores masculinos (3). No existe una norma chilena que fije el límite de B en agua potable, y lo mismo ocurre en gran parte del mundo, por no existir un método apropiado para su remoción, ya que los que existen son de elevado costo y poseen varias desventajas. Entre los métodos conocidos para la remoción de boro se pueden nombrar: destilación, intercambio iónico, osmosis inversa, electrodiálisis, entre otros. Por esta razón la OMS sólo recomienda un límite para la concentración de B en agua potable, el que sugiere aproximadamente 0,5ppm o 2mg/día. En este trabajo se expone una metodología alternativa para la remoción de As y B, en su forma de arseniatos y boratos, desde soluciones acuosas de laboratorio y agua cruda, utilizando Hidrotalcita, un hidróxido laminar doble (Fig. 1), capaz de intercalar aniones inorgánicos entre sus láminas (4). Utilizando técnicas batch, se estudió separada y combinadamente la remoción de ambos iones, desde soluciones acuosas a tres diferentes concentraciones: 400, 600 y 800µg/l (ppb) en As y en B. Se realizó el mismo estudio de remoción para As en agua cruda. Las concentraciones de los aniones no removidos en solución fueron cuantificadas por ICP óptico, y AA con Generador de Hidruros (AA-GH). Nuestros resultados muestran que es posible remover As y B en altos porcentajes y en tiempos mucho mas cortos que los reportados en general. La mayoría de los trabajos sobre remoción de aniones inorgánicos, como sulfatos y fosfatos, desde agua con HT reportan tiempos sobre 18 horas para alcanzar los equilibrios de remoción. Se ha reportado también que para la mayoría de los aniones se logra remover alrededor de un 90% alrededor de 20min. En nuestro caso obtuvimos remociones entre el 75 y el 90%, a tiempos comprendidos entre 5 y 15min, siendo los porcentajes mayores de remoción a los 5min. Fig. 2. Resultados de la remoción de As y B cuando ambos iones se encuentran en soluciones separadas Si se realiza una comparación entre, la remoción desde soluciones donde se encuentran los aniones por separados, la Hidrotalcita remueve más boratos que arseniatos, lo cual se puede explicar por una diferencia de volumen de los iones (B < As). Sin embargo, al estar ambos iones juntos en la solución, la Hidrotalcita aumenta su afinidad con los iones arseniatos. Fig.1: Estructura laminar de la Hidrotalcita Fig. 3. Resultados de la remoción de As y B cuando ambos iones se encuentran en la misma solución METODOLOGÍA 2)6- Síntesis de Hidrotalcita Nitrada: Los resultados en agua cruda muestran que la Hidrotalcita posee un alto poder de absorción y que solo necesita de 5 minutos aproximadamente para remover hasta un 99% de los aniones, dejando la concentración de As bajo la Norma Chilena. Este es un resultado muy prometedor para una aplicación practica de la remoción de As en plantas de tratamientos de agua. Ello además porque no acumulan lodos tóxicos, en tanto el As puede ser separado de la HT y esta regenerada. Sobre una solución de NaOH 1M, se adiciona soluciones de nitrato de Al y Mg, en proporción 2:1, el pH es ajustado a 10 y la T°a 60ºC. La síntesis se realiza en una atmósfera libre de CO2. La HT formada es centrifugada y secada en liofilizador. Preparación de soluciones de As y de B Se preparó una solución madre de 1000 ppm en As, en B y de ambos. De estas, se obtuvieron diluciones de 400, 600 y 800ppb Fig. 4. Resultados de la remoción de As desde agua cruda Remoción de Arseniatos y Boratos REFERENCIAS Se tomaron alícuotas de 20 ml de cada una de las disoluciones anteriores y además del agua cruda, y se les agregó 0,1g de HT. Luego se agitaron por 5, 10 y 15 min y se filtró a presión. Posteriormente se determinó la concentración en el líquido filtrado 1. A Cáceres, “Arsénicos, Normativas y Efectos para la Salud”, XIII Congreso de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, Chile, Pág. 5, (1999). 2. F. Queirolo, S. Stegen, J. Mondaca, R. Cortés, R. Rojas, C. Contreras, L. Muñoz, M.J. Schwuger, P. Ostapczuk, The Science of the Total Environment 255, Pág. 85-95, (2000). 3. Peerebon y Reijnders, “¿Cómo son de peligrosas las sustancias perjudiciales para el medio ambiente?”, Volumen 1 y 2, Pág., 245-247, (1999). 4. M. C. Hermosín, I. Pavlovic, M. A. Ulibarri, J. Cornejo, Wat. Res. 30 (1), Pág. 171-177(1996) Análisis de muestras Las concentraciones de los aniones no removidos en solución fueron cuantificadas por ICP-OES, y por AA con Generador de Hidruros (AA-GH). En ambos casos las concentraciones se obtienen mediante el uso de una curva de calibración externa. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen al Laboratorio de Servicios Analíticos (UCN-LSA) y, al Laboratorio de Geoquímica Aplicada de la UCN, por facilitar sus equipos para los análisis de este trabajo.