Nanopartículas y coloides geoambientales de óxidos de hierro y manganeso: Su importancia en la retención y transformación de contaminantes. Mario Villalobos Peñalosa del Instituto de Geología de la UNAM México

Título: Nanopartículas y coloides geoambientales de óxidos de hierro y manganeso: Su importancia en la retención y transformación de contaminantes

Ponente: Mario Villalobos Peñalosa del Instituto de Geología de la UNAM, México

Resumen:

Las partículas geoambientales más pequeñas tienen una influencia decisiva en la retención,  movilidad y transformación de especies químicas,  a través de sus superficies. Esto se debe a que el área superficial por unidad de masa o volumen aumenta en forma inversamente proporcional con el tamaño de partícula. Los minerales más abundantes que presentan tamaños de partícula más pequeños son las arcillas, la materia húmica, y los óxidos metálicos.  El presente seminario se centra en el trabajo de investigación que se realiza sobre éstos últimos,  y en particular sobre los óxidos de hierro goetita,  ferrihidrita, y magnetita; y los óxidos de manganeso(IV) birnesitas. Se presentarán los aspectos generales de la reactividad superficial de los óxidos metálicos, y las investigaciones específicas de frontera que se realizan en el Laboratorio de Geoquímica Ambiental Molecular del Instituto de Geología de la UNAM.

Uno de los temas fundamentales de investigación versa sobre la dependencia de la reactividad superficial de un mineral,  a partir de su tamaño de partícula. Es decir, los datos de adsorción de especies normalizados por unidad de área no convergen para el mismo mineral de diferentes tamaños de partícula, debido a que la composición de caras cristalinas de éstos cambia, a pesar de que la morfología general no lo hace. Las diferentes caras cristalinas pueden presentar reactividades muy contrastantes hacia un mismo ión, por la presencia de densidades de sitios superficiales muy diferentes. Se presentarán los modelos desarrollados para describir la reactividad de goetitas y ferrihidritas. Asimismo, en el caso de birnesitas, además de la influencia del tamaño de partícula en su retención de cationes y en su reactividad oxidativa hacia arsénico(III) e hidrocarburos aromáticos policíclicos, se mostrará la influencia de diferencias estructurales entre ellas, relacionadas a la presencia de sitios vacantes. Finalmente, se presentará la reactividad superficial de la magnetita hacia la reducción de cromo(VI) como tecnología para remediar ambientes acuosos contaminados con este anión metálico.