Estudio de la modificación termoquímica de una zeolita para incrementar su capacidad de intercambio catiónico (CIC) y aplicarla en la remediación de aguas contaminadas con Plomo (II)

Abstract

La propiedad de intercambio iónico (I.I.) se han observado en minerales de silicatos cristalinos como arcillas, feldespatoides y zeolitas. Se considera una propiedad intrínseca de estos minerales pues es producto de la sustitución isomórfica de los átomos de silicio de su estructura cristalina por otros átomos. En el caso de las zeolitas esa sustitución ocurre por átomos tetravalentes de aluminio lo que produce una carga neta negativa en la estructura que se compensa por cationes fuera de ellas. Estos cationes son intercambiables de ahí la propiedad intrínseca de I.I. que también es una manifestación de su naturaleza de estructura cristalina microporosa, pues las dimensiones de sus cavidades y de los cationes que se intercambian determinan el curso del proceso. El comportamiento de I.I. en las zeolitas depende de varios factores que determinan una mayor selectividad en el material a determinados cationes: naturaleza de los cationes: tamaño, carga iónica, forma. Temperatura concentración de los cationes en solución. Aniones asociados con los cationes en solución. Solventes (agua-orgánicos). Estructura de la zeolita -topología de la red, densidad de carga de la red. La capacidad de intercambio iónico (C.I.I.) de una zeolita es una magnitud que da una medida del monto de equivalentes de un catión que es capaz de retener por intercambio iónico una masa de zeolita. Esta capacidad está directamente relacionada con la cantidad de Al presente en la red zeolítica y depende directamente de su composición química. Una alta capacidad de intercambio iónico corresponde a zeolitas con baja relación SiO2/Al2O3. Todo hasta aquí es atribuible a zeolitas sintéticas y naturales. Desde el punto de vista del control ambiental mediante la eliminación de contaminantes la gran mayoría de los autores coinciden en la superioridad de las zeolitas naturales atendiendo a: Bajo costo de extracción y acondicionamiento para el intercambio, disponibilidad de grandes volúmenes, excelente estabilidad a los procesos químicos y térmicos que permite su reactivación y utilización en varios ciclos. En este trabajo se caracteriza y activa un material zeolítico procedente de la zona de Ocuviri-Lampa, (a pocos kilómetros de la ciudad de Puno, a una altura de 4500 msnm, 15º 10´ de latitud sur y 10º 54´ 50´´ de longitud oeste), para determinar su efectividad en la remoción de metales tóxicos contenidos en agua sintética, concretamente usaremos el plomo.