Influencia del ión Fe2+ y del pH en la obtención de nanopartículas de hematita coloidal y su posterior aplicación en la remoción de cromo (VI) de soluciones sintéticas

Abstract

En este trabajo se estudió la influencia del ión Fe2+ y del pH inicial de reacción en la síntesis de nanopartículas de hematita coloidal mediante el método de precipitación controlada. También se busca evaluar la eficiencia del uso de dichas nanopartículas en la remoción de Cr6+ de aguas sintéticas a diferentes pH y cargas de hematita nanoparticulada. Las variaciones de concentración de Fe2+ expresado como la relación molar Fe2+/Fe3+ con los que se trabajaron son iguales a 0,2; 0,5 y 0,7. Simultáneamente se modificó el pH en valores de 4,0; 5,0 y 6,5. Los resultados obtenidos muestran que altas concentraciones de Fe2+ y bajos pH favorecen la reducción del tiempo de reacción. Por otra parte, los valores altos de pH y altas concentraciones de Fe2+ hacen que el tamaño de las partículas salgan de la escala nanométrica. Puntualmente, en la mejor de las variaciones consideradas, a un valor de pH igual 5 y una relación molar Fe2+/Fe3+ igual a 0,2 se obtienen nanopartículas de hematita de alta pureza con un diámetro promedio de 82 nm y morfología esférica, en un tiempo de 4 horas. Finalmente, dichas nanopartículas se utilizaron para remover Cr6+ de soluciones sintéticas con una concentración inicial igual a 40 ppm. Durante los ensayos de remoción se variaron paralelamente el pH en valores de 2,0; 4,0 y 6,0 y la carga de hematita en 150, 200 y 250 Fe2O3/Cr6+ (mg/mg). A continuación, se determinó la cantidad de Cr6+ remanente mediante espectroscopia de absorción atómica. Los resultados mostraron que a un pH igual 2 y una relación Fe2O3/Cr6+ igual a 250, se obtiene una remoción del 84,5% de Cr6+. Esto equivale a 20,8 mg de Cr6+ removidos por cada g de Fe2O3.