Metales de TransiciónImportancia ambientalSD, alcalinidad, dureza

Iván Vera Montenegro Ingeniería AmbientalQuímica Ambiental, 2012

En la tabla periódica los metales de transición están localizados entre los

grupos 2A y 3A. Se definen como elementos cuyos átomos correspondientes no poseen un orbital “d” más energético totalmente completo o que son capaces

de formar cationes con orbital d incompleto.

Metales de transición

Ampliamente utilizados en el campo de las ciencias ambientales y asociados a aquellos metales que causan un impacto ambiental debido a su toxicidad. Los metales pesados son aquellos elementos químicos que con

una densidad superior a 6 g cm-³. Prácticamente todos los metales de

transición pueden considerarse como metales pesados. Excepciones son: el

titanio y el As.

Algunas propiedades Estados de oxidación

Los metales de transición adquieren diversos estados de oxidación en sus compuestos mediante la pérdida de uno o más electrones.

Magnetismo

La mayoría de los compuestos de los metales de transición son paramagnéticos. El paramagnetismo de los compuestos de los metales de transición se debe a las subcapas d incompletas en los metales.

Formación de iones complejos

Los iones de los metales de transición son ácidos de Lewis (pueden aceptar pares de electrones) y forman complejos como [(Cu(NH3)5]2+, [Co(NH3)6]3+, [Ni(CN)4]2- y [Fe(CN)6]3-

pH Es un factor esencial. La mayoría de los metales tienden a

estar más disponibles a pH ácido, excepto As, Mo, Se y Cr, los cuales tienden a estar más disponibles a pH alcalino.

El pH, es un parámetro importante para definir la movilidad del catión, debido a que en medios de pH moderadamente alto se produce la precipitación como hidróxidos.

Por otra parte, algunos metales pueden estar en la disolución del suelo como aniones solubles. Tal es el caso de los siguientes metales: Se, V, As, Cr.

La adsorción de los metales pesados está fuertemente condicionada por el pH del suelo (y por tanto, también sus solubilidad).

Movilidad de los metales pesados y elementos asociados en función de las

condiciones de pH

Disponibilidad teórica de los nutrimentos,  para suelos orgánicos.

Metales tóxicos y su impacto MERCURIO: ocasiona irritación de la piel, mucosa y

es sensibilizante de la piel. En casos de intoxicaciones agudas fuertes, produce una intensa irritación en las vías respiratorias.

CADMIO: Este metal es sumamente tóxico, además de cancerígeno.

PLOMO: fatiga, dolores de cabeza, dolores óseos, dolores abdominales, trastornos del sueño, dolores musculares, impotencia, trastornos de conducta, etc. Síntomas avanzados: anemia, cólicos intestinales, nauseas y vómitos, enfermedad renal, impotencia sexual, delirio, esterilidad, daños al feto, hipertensión arterial, estreñimiento agudo, afectación de los nervios, enfermedad o sea, problemas de cáncer y MUERTE... 

CROMO: Afecciones locales: sobre la piel causan dermatitis, sensibilización de la piel, es irritante de la piel y mucosas Afecciones generales: produce tos, bronquitis crónica, ulceraciones del tabique nasal y piel, dolores respiratorios y de cabeza, hemorragia nasal, dermatitis, etc. 

ZINC, MANGANESO, COBRE, BISMUTO, PLATA Y NIQUEL: son también sustancias tóxicas, que producen de las más diversas alteraciones a la salud humana. 

Aluminio Carácter anfótero, que le permite ser disuelto tanto en

ácidos como en bases, liberando hidrógeno.

El aluminio es el elemento más reactivo de su grupo, y todas sus formas están recubiertas por una delgada capa de óxido de aluminio, que le confiere resistencia frente a la mayoría de los reactivos.

También es frecuente su uso en la preparación de aleaciones.

El Aluminio puede acumularse en las plantas y causar problemas de salud a animales que consumen esas plantas.

Alcalinidad La alcalinidad es la capacidad acidoneutralizante de

una sustancia química en solución acuosa.

Es utilizado en la interpretación y control del tratamiento de aguas claras y aguas usadas.

Los digestores anaerobios que funcionan adecuadamente presentan valores de alcalinidad en el rango de 2000 a 4000 mg de carbonato de calcio (CaCO3)/L.

Solidos disueltos totalesEs la cantidad de sólidos disueltos en el agua,

está estrechamente relacionado con la conductividad.

Para obtener un agua equilibrada, es necesario tener equilibrados la dureza, alcalinidad y ph a una temperatura determinada mediante la fórmula de Langelier

(IS=ph +T +D +A -12,1)

y según su tabla. Una vez logrado el equilibrio del agua se debe ajustar el cloro.  

¿Cómo afecta el TDS al agua?

El agua puede parecer equilibrada o desequilibrada cuando se puede apreciar agua turbia, algas, corrosión o una eficacia reducida de los productos químicos.

Un problema como el agua turbia suele atribuirse a un nivel de dureza por calcio alto, o un nivel de pH alto, pero la verdadera causa puede ser un alto nivel de TDS. El cloro libre puede parecer bien, pero pueden aparecer algas misteriosamente cuando los niveles de TDS son extremos.

Unos niveles de TDS elevados también causan corrosión del equipo y los accesorios, así como una acumulación de incrustaciones.

TRATAMIENTOS QUIMICOS: Sustancias químicas que reaccionan con las impurezas del agua,

precipitando sólidos insolubles o en suspensión.

Según el objetivo que persiguen, las sustancias se clasifican en:

REDUCTORAS DE DUREZA O ABLANDADORAS: - Hidróxido de sodio o soda cáustica (NaOH): Precipita las sales de

magnesio: aumenta la alcalinidad. - Carbonato de sodio o soda comercial (Na2CO3): Precipita las

sales de calcio; bajo costo; produce acidez. - Hidróxido de calcio o cal (Ca(OH)2): Precipita las sales de calcio

y magnesio. - Fosfatos de Sodio (Na2HPO4): Precipita sales de calcio. Debe

mantenerse en exceso. - Intercambio de Iones: Se utilizan ablandadores naturales o

sintéticos(zeolitas o permutitas)

GRACIAS