Efecto de la luz en la adsorción de CR(VI) en organoarcillas

Abstract

La remoción de Cr(VI) presente en sistemas acuosos es un tema de importancia ambiental debido a los efectos tóxicos que produce. Las organoarcillas (OMts), obtenidas por intercambio de montmorillonitas (Mt) con octadecil trimetil amonio (ODTMA+), han sido usadas para remover Cr(VI) debido a la carga positiva que presentan1. Previamente, se evidenció que el aumento de retención de Cr(VI) en OMts (intercambiadas al 100% (OMt1) y 200% (OMt2) de la capacidad de intercambio catiónico de Mt) está relacionado con el aumento del ODTMA+ intercambiado. En este trabajo se investigó el efecto de la luz en la adsorción de Cr(VI) en OMt1 y OMt2 en batch (pH 3, 1 g/L, concentraciones iniciales (C0) de Cr(VI) entre 2-100 ppm), los productos de la adsorción fueron caracterizados por reflectancia difusa (RD), difracción de rayos X (DRX) y potencial zeta. La adsorción de Cr(VI) fue evaluada como C0-Cfinal. El Cr(VI) fue determinado por el método colorimétrico UV/Vis (λ = 540 nm), el CrTotal por AA y el Cr(III) como CrTotal -Cr(VI). Ambos adsorbentes evidenciaron un aumento de Qe (de 10 mg/g a 53 mg/g y de 34 mg/g a 81 mg/g para OMt1 y OMt2, respectivamente) respecto a las adsorciones en oscuridad. La adsorción en oscuridad no mostró reducción de Cr(VI), mientras que a la luz si evidenciaron reducción de Cr(VI) a Cr(III), detectado en solución a C0 bajas de Cr(VI). Esto podría deberse a repulsión electroestática entre Cr(III) y ODTMA+, que impide la adsorción de Cr(III) en la Mt. A altas C0 de Cr(VI) la mayor adsorción de Cr(III) podría presentarse a mayor oxidación del ODTMA. Los espectros de RD muestran un corrimiento de la banda de absorción de 350 a 376 nm, asociado a la estabilización por transferencia de carga del O-Cr(VI) y el grupo amonio del ODTMA. Además, se evidenció una banda débil de absorción alrededor de 629 nm debido a la presencia de Cr(III). El reordenamiento del ODTMA en la intercapa por la presencia del Cr(VI) o Cr(III), generó una disminución del espaciado interlaminar de 0.08 nm para OMt1 y de 0.17 nm para OMt2, respecto de la OMt. Los menores valores de potencial zeta de los productos de las adsorciones en presencia de luz, respecto a los obtenidos en oscuridad, podrían asignarse a: oxidación del ODTMA en la superficie externa y/o mayor adsorción alcanzada. Los resultados obtenidos validan el efecto relevante de la luz en el proceso de adsorción de Cr(VI) de soluciones acuosas a C0 altas a pH 3 y 1 g/L.