Influência do alumínio na adsorção e imobilização de contaminantes por ferridritas

Abstract

As ferridritas (Fh) são minerais metaestáveis, abundantes no solo e comumente encontradas contento Al substituindo parcialmente o Fe. Devido a sua elevada área superficial (até 650 m2 g-1), são excelentes candidatas para adsorção de contaminantes, além de impactarem no destino destes no solo. Por este motivo, a remoção de dois contaminantes por Fh (contendo ou não Al) foi estudada de maneira aprofundada neste trabalho: o arsênio-um metaloide extremante tóxico que, seja por origem natural ou antrópica, representa um problema para o abastecimento de água de muitas regiões- e a amoxicilina (AMX)- um contaminante emergente, cujo aumento da concentração no ambiente pode levar ao desenvolvimento de bactérias resistentes, um dos grandes problemas de saúde pública. As Fh mostraram capacidade de remoção superior a muitos adsorventes, tanto para As (8.6 µmol m-2) quanto para AMX (75 mg g 1). Identificou-se que o Al, isomorficamente substituído (até 15% em mol), aumentou a quantidade de hidroxilas na superfície das Fh e, com elas, a capacidade de adsorção de As (em até 28 %). Resultados similares foram encontrados em solos ricos em oxihidróxidos de Fe contendo Al. Já para a AMX o efeito do Al foi contrário. O principal mecanismo de interação foi identificado como complexação bidentada binuclear da carboxila com o Fe da superfície do adsorvente. Uma interação forte, a qual, em solos contaminados com AMX e ricos em Fh, pode retardar o transporte do antibiótico permitindo, assim, a degradação por bactérias do solo. Como o As não pode ser degradado, uma alternativa é sua imobilização nos resíduos. Neste contexto, foi estudado o envelhecimento dos resíduos da adsorção de As em Fh e FhAl. Inicialmente, o Al aumentou a mobilidade de As e o tempo de transformação de fase. Porém, sua presença alterou esse mecanismo, formando apenas hematitas (mais inertes que as goethitas formadas nas amostras sem Al) e formando agregados orientados. Nas FhAl sintéticas, após envelhecimento, e nos óxidos e hidróxidos contendo Al presentes no solo, o Al aumentou a fixação de As em 6 pontos percentuais, possivelmente pela incorporação de As dentro de agregados orientados formados devido à presença de Al.