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ADSORCIÓN DE SULFATO Y FOSFATO SOBRE ALOFANES NATURALES Y SINTÉTICOS

Alejandra A. Jara C. y María de la Luz Mora G.

Departamento de Ciencias Químicas, Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración, Universidad de La Frontera. Av. Francisco Salazar 01145, Temuco, Casilla 54-D, Temuco, Chile. (aljara@ufro.cl)

RESUMEN

Azufre y fósforo son nutrientes esenciales para las plantas y, por lo tanto, de gran importancia agronómica y ambiental. Estos elementos son adsorbidos como sul-fato (SO

4

= ) y fosfato (H

2

PO

4

- ) sobre minerales de carga variable (alofán y óxidos de Al y Fe) y suelos (andisoles y ultisoles). Los alofanes son aluminosilicatos amorfos que presentan predominio de enlaces Si-O-Al, cuya razón molar SiO

2

/Al

2

O

3

varía entre 1 y 2 y alta reactividad superficial. Los compuestos alofá-nicos son predominantes en andisoles. Algunos autores han afirmado que los me-canismos de adsorción de SO

4

= y H

2

PO

4

- son similares, sin embargo, SO

4

= es ad-sorbido menos que H

2

PO

4

- y no compite fuertemente con H

2

PO

4

- . El H

2

PO

4

- se ad-sorbe formando complejos de esfera interna por mecanismos de intercambio de li-gantes, mientras que SO

4

= se adsorbe formando complejos de esfera externa e in-terna. Ambos procesos de adsorción se han relacionado a través de mecanismos competitivos entre estos iones, y aunque existen algunos estudios fisicoquímicos que han tratado de relacionar ambos mecanismos, en la actualidad no existe clari-dad al respecto. El objetivo es estudiar la de adsorción de SO

4

= y la competencia que se puede establecer con H

2

PO

4

- en condiciones controladas (de temperatura, fuerza iónica y pH) sobre suelo y un alofán recubierto con óxidos de hierro sintéti-co (AlSiFe). Experimentos de adsorción de SO

4

= y H

2

PO

4

- realizados en batch ba-jo condiciones controladas, mostraron que H

2

PO

4

- se adsorbe entre 4 y 6 veces más que SO

4

= a pH 5,0 en el andisol y el AlSiFe, respectivamente. En experimen-tos de adsorción de SO

4

= en presencia de cantidades equimolares de H

2

PO

4

- en el rango de pH 4,0 a 7,0, la adsorción de SO

4

= disminuyó significativamente, particu-larmente a bajos valores de pH (48% a pH 4,5, 35% a pH 5,5 y 25% a pH 6,0). La gran capacidad de H

2

PO

4

- en impedir la adsorción de SO

4

= resultó evidente al agregar cantidades crecientes de SO

4

= en soluciones que contienen una concentra-ción de H

2

PO

4

- constante (1,9 mmol L -1 ) a pH 4,5, de tal manera de tener una ra-zón molar inicial de SO

4

= / H

2

PO

4

- de 0 a 10. Para alcanzar una razón molar de SO

4

= /PO

4

adsorbida ≥ 1, fue necesario alcanzar una razón molar inicial SO

4

= / H

2

PO

4

- > 4. Esto sugiere una competencia entre H

2

PO

4

- y SO

4

= por sitios de adsor-ción, a través de la alta afinidad o el efecto de acción de masa de la concentración incrementada de SO

4

= .

AGRADECIMIENTOS: Proyectos Fondecyt 2000110 y 7990087. PALABRAS CLAVES: alofán, adsorción, sulfato, fosfato