Migracion Geoquimica de Los Elementos

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS A cont contin inua uaci ció ón se mues muestr tra a una una tabl tabla a conf confec ecci cion ona aa a !or !or A" #ere #erelman lman$$ one one se !resen !resentan tan las mo%ili mo%iliaes aes relati relati%as %as en ambient ambiente e su!er&cial$ e al'unos elementos en función e las coniciones f(sicas) *u(micas ambientales" MOVILID AMBIENTE AD CUASINEUTRO RELATIV (5>pH<8) A MOVILID Cl, Br, I, S, Rn AD ALTA He, C, N, Mo, B K>10 MOVILID AD MODERA DA 1
Ca, Na, Mg, Li Zn, Ag, U, V, V, As

AMBIENTE ACIDO ACIDO (pH<4)

Cl, Br, I, S, Rn He, C, N, B Ca, Na, Mg, Sr, Li, F, Zn, Cd, Hg, Cu, Co, Ni, U, V

AMBIENTE REDUCTOR REDUCTOR (Eh<0)

Cl, Br, I, Rn, He

Ca, Na, Mg, Li, Sr, Ba, Ra, F, Mn

K, Rb, Ba, Mn, Si, Ge, P, Pb, Cu, Ni, Co

K, Rb, Ba, Si, Ge

K, Rb, Si, P

Fe, Al, Ga, S, !i, Zr, H", !#, Pa, Sn, !R, Gru$o % P&, Au

Fe, Al, Ga, S, !i, Zr, H", !#, Pa, Sn, !R, Gru$o % P&, Au

Fe, Al, Ga, !i, Zr, H", !#, Pa, !R, 'gru$o%P&, Au(, Cu, Ag, Pb, Zn, Cd, Hg, Ni, Co, As, Sb, Bi, U, V, Se, !e ,Mo, In, Cr

1. CALC CA LCIO IO

2. MAGN MAGNES ESIO IO

3. SODI SO DIO O

4. POTASI PO TASIO O

In'" +a%io$ MENA OSORIO

#,'ina -


5. ANTIMONIO El antimonio es un elemento *ue se encuentra en la corte.a terrestre en un %alor meio e -"/ '0' 1ran'o e /"2)-/ '0'3" En las a'uas su!erficiales se encuentra en concentraciones ba4as$ !roceente e la isolución e rocas 5 minerales sulfurosos estano normalmente asociao a minerales e sales e ars6nico 1Ariano$ -789: Mar(n$ -779: #rieto$ -7783" Este metal es usao en la inustria metal;r'ica como elemento aiti%o" Sus a!licaciones m,s im!ortantes son !ara conferir ure.a 5 ri'ie. en aleaciones con !lomo$ me4orano i'ualmente la resistencia a la corrosión" El antimonio tambi6n se utili.a en la inustria el automó%il$ bater(as e !lomo$ %irio$ !a!el e estaio e antimonio !ara retarantes e llama 1i'n(fu'o3 en los tintes e los te4ios 5 !roucción e !i'mentos blancos 1Ariano$ -789: ?e'a$ -77/3" 



El antimonio tiene com!ortamiento 'eo*u(mico similar al ars6nico$ este elemento est, asociao com;nmente con e!ósitos no)ferrosos !or tanto$ es emitio al meio ambiente urante la e>tracción e estos 5acimientos 1Crecelius e& al"$ -7@: Ariano$ -7893"

6. ALUMINIO

7. ARSENICO El ars6nico es un metal inte'rante e minerales met,licos 5 sulfuros e otros metales$ como el Cu$ Co$ #b 5 Bn$ entre otros" Numerosos com!uestos e ars6nico son solubles en a'ua$ es!ecialmente en forma e As  5 As 5 com!le4os or',nicos 1Ariano$ -789: Mar(n$ -7793" En las a'uas su!er&ciales !reomina la reacción e o>iación e arsenito a arseniato 2F2O  FAsO2) FAsO2)  F  2e)" Mientras *ue en las .onas reuctoras ocurre el !roceso in%erso" La eliminación natural e As e las a'uas$ 'eneralmente$ se !rouce !or asorción sobre ó>ios e +e 5 Al 5 !art(culas arcillosas$ as($ como tambi6n !uee !reci!itar como arseniato e =ierro +eAsO " En ambientes anó>icos 5 en !resencia e iones S 2)$ el arsenito se !uee transformar a sulfuro e arsenio 1III3$ el cual !reci!ita en los seimentos 1Do4lio 5 Hets$ -77: Dom6nec=$ -773 

3H+ + HAsO2 + 2S2AsS2- + S2-

AsS2- + 2H2O AsS3(S)





Este elemento *u(mico en ma5or !ro!orción !ro%iene e la inustria In'" +a%io$ MENA OSORIO

#,'ina 2

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS *u(mica$ miner(a$ a'ricultura 1insecticias arsenicales3$ !rouctos farmac6uticos$ e las funiciones e metales no ferrosos 5 e la combustión e carbón mineral 14esber' 5 Jar$ -7@2: Albert$ -77/: ?e'a$ -77/: Dom6nec=$ -77: Mar(n$ -7793" La concentración el ars6nico en la corte.a terrestre es a!ro>imaamente e "/ '0'" Los minerales con ma5ores concentraciones son los arseniuros e Cu$ #b$ A' 5 Au$ 5 los sulfuros e ars6nico sieno$ el com!uesto m,s utili.ao$ el trió>io e ars6nico como sub!roucto en la funición e minerales e Cu 5 #b 1Astol&$ -7@-: ?e'a$ -77/3" #or otro lao$ el arsenato e calcio 5 e !lomo se utili.an en la a'ricultura como !esticias$ =erbicias 5 %enenos 1Ariano$ -7893" Las concentraciones e ars6nico en istintos materiales el meio ambiente se reco'en en la t!" 1.7" 

Tabla 1.7: Concentraciones de As en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material

Concentración media

Rocas ígneas

1.5

Calias

2.!

Areniscas

".1

#s$%istos

1".5

&etr'leo

0.18

Carb'n

15.0

odos de de*%radoras

+%elos +edimentos marinos

Rango 0.2-13.8 0.1-20.1 0.!-120.0

0.3-500.0 0.003-1.11

0.3-100.0

1".3

3.0-30.0

,.2

0.1-55.0

33.,

0."0-"55.0

Fuente: Adriano 18!

Los factores *ue !ueen afectar a la mo%ilia 5 biois!onibilia el ars6nico son el !F el seimento 5 la concentración e iones Ca 2" #or otro lao$ tambi6n afectan los ó>ios e =ierro 5 aluminio 5 el fosfato$ el ars6nico es fuertemente asorbio !or los ó>ios =irataos e =ierro 1Jauc=o!e 5 McDoKell$ -783$ !ero !resenta menos a&nia !ara ó>ios *ue !ara fosfatos" Otro factor *ue tambi6n !uee inuir en la solubili.ación e ars6nico es el !otencial reo>$ la forma reucia e As 1III3 es muc=o m,s soluble$ e cuatro a ie. %eces res!ecto a la forma o>iaa 1?3 1Ariano$ -7893"

#. $ARIO

%. $ERILIO


#,'ina 


1&.

$ORO

11.

CADMIO

En la lista !or oren e abunancia e los elementos e la corte.a terrestre$ el C se encuentra situao en el lu'ar 9 con una concentración !romeio e /"2 '0'" El camio en el meio ambiente no a!arece en su forma !ura$ asimismo no e>isten minerales *ue conten'an camio en su com!osición en cantiaes su&cientes !ara ser a!ro%ec=ables comercialmente$ obteni6nose siem!re como !roucto secunario e e>tracción e otros elementos" Casi toos los e!ósitos e .inc contienen camio$ a !esar e *ue la concentración e 6ste ;ltimo no sobre!asa el -"/" Est, asociao al .inc en forma e sulfuro$ la solubilia e sus com!uestos en el a'ua e!ene funamentalmente e la acie. e 6sta$ sieno sus com!le4os =;micos !oco solubles" En las a'uas su!er&ciales suele encontrarse en concentraciones m(nimas$ en 'eneral$ -"/ '0l 1Mar(n$ -7793" El camio e>iste en isolución en %arias formas$ sobre too como ion libre$ C 2 1Albert$ -77/: Dom6nec=$ -77: Salomons 5 +Prstner$ -773" 

El camio es un metal mu5 tó>ico$ =asta =ace 9/ a
Emisiones al aire e incineraoras$ al *uemar e combustibles fósiles$ funiciones met,licas 1Bn$ #b$ Cu3 5 e las inustrias relacionaas con la manufactura e aleaciones$ !inturas !or su resistencia a la corrosión$

•

bater(as 5 estabili.ación e !l,sticos" Utili.ación en la a'ricultura e loos$ fertili.antes fosfataos 5 !esticias

•

*ue conten'an camio" La combustión e carburantes fósiles"

C=ino 5 Mori 1-7823 en a!ón eterminaron las concentraciones e C en a'uas resiuales om6sticas e %arias familias t(!icas 4a!onesas" Encontraron unas concentraciones en las a'uas e esec=o e inooro$ cocina$ colaa 5 ba

















#,'ina 




La forma m,s com;n el camio es el sulfuro 1CS3" Durante la erosión !enetra en el meio ambiente sobre too en forma soluble$ C 2" El !F 5 el !otencial reo> son los !rinci!ales factores *ue controlan su mo%ilia" Tambi6n forma =iró>ios 1COF : C1OF3) 5 C1OF323$ cloruros 1CCl: CCl): CCl2)3 e iones com!le4os con 'ru!os amonio 5 cianuro 1C1NF 39) 5 C1CN32)3 5 %ariea e com!le4os estables con la materia =;mica 5 con li'anos sint6ticos$ como EDTA 5 NTA" Sus iones forman com!uestos insolubles e color blanco$ normalmente =irataos$ con carbonatos$ arseniatos$ fosfatos$ o>alatos 5 ferrocianuros 1Ariano$ -789: T=ornton$ -7893" Esta asociao !rinci!almente con minerales e Bn$ #b)Bn 5 #b)Cu)Bn: su concentración e!ene normalmente el contenio e Bn 1T=ornton$ -7893" Las concentraciones e camio en istintos materiales el meio ambiente se reco'en en la t!" 1.%" Tabla 1.9: Concentraciones de Cd en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material Rocas ígneas

Calias


Rango

0.15

0.001-1.!0

0.10

-

Areniscas

(0.03

#s$%istos

1."0

(0.30-11.0

0.10

0.0,-0.18

Carb'n

Rocas osatados

-

5.0-110.0

+%*erosatos

-

5.0-1,0.0

odos de de*%radoras +%elos Ag%a d%lce (?g/l)

2.0-1100

,"

Ag%a marina (?g/l)

0.35

0.01-2.00

0.10

0.01-3.0

0.11

(0.01-."


12.

CERIO

13.

CO$ALTO


#,'ina 


14.

CO$RE

El cobre es un elemento abunante en la corte.a terrestre estim,nose en el ran'o e 2) '0'" Se !resenta !rinci!almente en forma e sulfatos$ carbonatos$ e sulfuros e +e 5 Cu calco!irita 1Cu+eS 23$ bornita 1Cu+eS3$ cu!rita 1ó>io e cobre3$ mala*uita 5 a.urita 1carbonatos e cobre3" Las concentraciones e cobre en istintos materiales el meio ambiente se re!resentan en la t!" 1.11" 

Tabla 1.11: Concentraciones de C% en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material


Rocas ígneas

Rango

-

Calias

10.0 -100.0 0.!0-13.0

!.0

Areniscas

30.0

!.00-"!.0

35.0

23.0-!,.0

1,.0

1.00-".0

!0.0

100.0-1000

30.0

2.00-250.0

#s$%istos  arcillas Carb'n


Ag%a marina (?g/l)

3.0

0.20-30.0

0.25

(0.05-12.0


En soluciones acuosas el cobre !uee !resentarse en la forma Cu 2 o Cu-$ !ero las coniciones reo> en a'uas o>i'enaas 5 la tenencia el Cu  a la forma Cu$ fa%orece la e>istencia e las formas m,s o>iaas 1Fem$ -787: Na%arro e& al"$ -7783" Tiene tenencia a concentrarse en los ó>ios e man'aneso seimentarios 5 en fracciones e minerales e arcilla$ es!ecialmente en a*uellas ricas en carbono or',nico" En ausencia e materia or',nica$ el ión Cu 2 !reci!ita como =iró>io al !F al *ue suele encontrarse el a'ua e una corriente u%ial$ tambi6n !uee !reci!itar como CuCO " A;n en ausencia e li'anos or',nicos$ una !arte !uee formar com!le4os con iones OF) 5 CO2)

C'CO3()


C'(CO3)2



 C'OH+ C'(OH)3- C'(OH)42-

2-



#,'ina 9

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS #or otro lao$ tambi6n tiene muc=a facilia en asorberse sobre las !art(culas sólias en sus!ensión e incor!orarse r,!iamente al seimento" Un 7/ el cobre en un sistema acu,tico se encuentra formano com!le4os con la fracción =;mica en isolución 1Mantoura e& al"$ -7@8: Moore 5 Ramamoort=5$ -78: Dom6nec=$ -773" Nria'u 1-7@73 estimó *ue las emisiones muniales e cobre a la atmósfera eran e unas -8"// tonelaas anuales e ori'en natural 1!ol%os trans!ortaos !or el %iento$ !art(culas e ori'e n %olc,nico$ e>uaos e la %e'etación$ etc"3 5 9"// tonelaas anuales !or causas antro!o'6nicas 1metalur'ia$ combustión e maeras 5 combustibles fósiles3" El 8 e las emisiones e este metal a la atmósfera se e!ositan !osteriormente en las .onas continentales 5 el resto en los oc6anos" Dese el aire el cobre !uee alcan.ar los ambientes acu,ticos tanto !or !reci!itación =;mea 1llu%ia3$ como seca 1!ol%o3"

Se';n Quer)Hrossa 1-783 5 Ariano 1-7893 al'unos e los usos inustriales *ue !osee el cobre son los si'uientes fabricación e cables$ =ilos conuctores$ bobinas e motores$ interru!tores$ caleras$ alambi*ues$ bater(as e cocina$ solaores$ fabricación e te4aos$ !ara colorear el %irio 1el ó>io cu!roso e color ro4o 5 el c;!rico %ere3 5 la lana 1el sulfato3" Tambi6n se utili.a en la a'ricultura como insecticia$ al'uicia en !uri&cación e a'uas$ antibacteriano 1sulfato c;!rico$ acetato$ arsenito 5 aceto)arsenito3$ conser%ante e 'ranos$ su!lemento alimentario !ara las a%es e corral 1Fa'ue noer 5 +uron$ -78-: Ariano$ -7893" Actualmente se a!ro%ec=a !rinci!almente como conuctor e electricia 5 en la manufactura e iferentes aleaciones bronce 5 latón 1Ariano$ -789: Albert$ -77/: ?e'a$ -77/3" La solubilia$ mo%ilia 5 biois!onibilia el Cu en los seimentos e!enen funamentalmente el %alor e !F" La biois!onibilia el Cu se reuce r,sticamente en los seimentos a !F !or encina e @ 5 es f,cilmente is!onible !or eba4o e !F 9 1Ariano$ -7893" #or otro lao$ la materia or', nica tambi6n tiene inciencia !or la alta ca!acia e asorción e Cu" Asimismo los ó>ios e +e)Mn son los !rinci!ales constitu5entes el control e la &4ación e metales !esaos$ estos constitu5entes !robablemente son m,s im!ortantes *ue los minerales e arcillas en la asorción e metales !esaos"

15.

CROMO

En coniciones naturales el cromo se !resenta casi siem!re en forma e tri%alente 5 !r,cticamente too el =e>a%alente *ue e>iste es 'enerao !or las acti%iaes =umanas" El Cr en meio ,cio se encuentra como ion icromato 1Cr2O@2)3$ el cual !osee una 'ran ca!acia o>iante" No obstante$ el ión icromato solo es estable en meios ,cios$ al !F al *ue se encuentran las a'uas naturales$ la es!ecie !reominante es el cromato CrO 2)$ cu5a ca!acia In'" +a%io$ MENA OSORIO

#,'ina @

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS o>iante es menor 1Dom6nec=$ -773" Como resultao el !roceso e reucción$ la es!ecie e Cr1?I3 1Cr 2O@2)$ FCrO) o CrO2) $ se';n sea el !F el meio3$ se transforma a Cr " Este catión$ al !F el meio natural !reci!ita como =iró>io$ Cr1OF3 " Este =iró>io suele formarse en estao coloial$ con lo *ue !ermanece en sus!ensión o bien se a=iere a otras !art(culas sólias ma5ores$ !reci!itano e incor!or,nose en el seimento" No obstante$ si el !F es menor a $ el ión Cr  no !reci!ita$ manteni6nose en isolución" En meios bien aireaos$ el catión Cr  se o>ia lentamente a la forma Cr1?I3 !or reacción con el o>('eno isuelto$ aun*ue tambi6n =a5 es!ecies$ como el MnO 2$ ca!aces e o>iarlo" De las os *ue se encuentran en la naturale.a$ la tri%alente es relati%amente beni'na$ mientras *ue la =e>a%alente es tó>ica 1Ariano$ -7893" El Cr1?I3 es e naturale.a aniónica 5 no es fuertemente asorbio !or el seimento o la materia !articulaa$ !or ello es m,s mó%il *ue el Cr1III3 5 no es !ro!enso a seimentar" Tiene tenencia a reaccionar fuertemente con sustancias o>iables$ mol6culas or',nicas normalmente$ 5 formar Cr1III3" Si el a'ua contiene !oco material or',nico$ el Cr1?I3 !uee !ermanecer isuelto en ella urante lar'os !erioos e tiem!o" En a'uas aeróbicas el Cr1?I3 es estable$ !ero en coniciones anaeróbicas se reuce a Cr1III3$ *ue a !F neutro o sua%emente alcalino se e!osita en forma e ó>io 1Ro%ira$ -77: +acetti e& al"$ -7783" El Cr1III3 es un ión con car'a !ositi%a$ con una fuerte tenencia a formar com!le4os estables con es!ecies or',nicas o inor',nicas car'aas ne'ati%amente" Si en el meio no e>isten es!ecies aniónicas !uee$ en soluciones neutras$ reaccionar 5 formar =iró>ios coloiales$ !or ello es !oco !robable *ue e>ista muc=o Cr isuelto en una solución acuosa" Es !oco soluble en el ran'o e !F cubierto !or las a'uas naturales 1Go5er$ -789: Ta5lor e& al"$ -787: Ro%ira$ -77: T=u5 e& al"$ 2///3" El cromo !uee !resentar estaos e o>iación ese II =asta ?I" Dese un !unto e %ista inustrial 5 ambiental$ sólo tienen im!ortancia el Cr1/3) metal$ el Cr1III3)crómico 5 el Cr1?I3)cromato 5 icromato$ sieno el Cr1III3 el m,s estable 1Ariano$ -7893" La forma tri%alente tiene una 'ran tenencia !ara la coorinación con li'anos *ue conten'a n o>('eno 5 nitró'eno" Los com!uestos con estaos e o>iación inferiores a III son reuctores$ a*uellos su!eriores a III son o>iantes 1Ariano$ -7893" La forma tri%alente es esencial en cantiaes tra.a 1-"/ ' iario en forma asimilable3 !ara el metabolismo e los =iratos e carbono en mam(feros" Act;a con cofactor en la acción e la insulina" Tiene una función en las acti%iaes !erif6ricas e esta =ormona al constituir un com!le4o ternario con los rece!tores e la insulina$ facilitano la unión e la =ormona a ic=os lu'ares" ?arios sistemas en.im,ticos re*uieren cromo 1!or e4em!lo la fosfo'lucomutasa3 5 e!enieno e su concentración !uee tanto in=ibirlos como acti%arlos 1Carson e& al"$ -789: Go5er$ -7893" 


#,'ina 8


Las concentraciones e cromo en istintos materiales el meio ambiente se reco'en en la t!" 1.13" Tabla 1.13: Concentraciones de Cr en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material


Cortea continental

125.0

Calias

Areniscas

#s$%istos +%elos Ag%a d%lce (?g/l)

1.0-120.0

35.0

30.0-50.0

Ag%a marina (?g/l)

80.0200.0

10.0

120.0

ertiliantes osatados

Rango

30.0-3000

"0.0

10.0-150.0

1.0

0.10-!.0

0.3

0.2-50.0


16.

ESTA*O

17.

ESTRONCIO

1#.

OSORO

1%.

HIERRO

2&.

LITIO

21.

MANGANESO

22.

MOLI$DENO

23.

MERCURIO

La corte.a terrestre contiene a!ro>imaamente / n'0' e F'$ !rinci!almente como sulfuro" El mercurio se =alla en too ti!o e rocas 1('neas$ In'" +a%io$ MENA OSORIO

#,'ina 7

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS seimentarias 5 metamór&cas3" El contenio e mercurio en muc=as rocas ('neas 'eneralmente es 2// n'0'$ con una concentración meia inferior a -// n'0'" Muc=as rocas seimentarias tienen contenios e F' !or eba4o e 2// n'0'$ e>ce!to !ara es*uistos *ue son muc=o m,s ele%aos" Los es*uistos con altos !orcenta4es en materia or',nica est,n !articularmente m,s enri*uecios !or el mercurio" Las %alores e mercurio en istintos materiales el meio ambiente se !resentan en la t!" 1.15" Tabla 1.15: Concentraciones de g en varias matrices medioambientales (ng/g) Material

Concentración media -

Rocas ígneas Calias

Areniscas

Rango 5.0 -250.0

"0.0

"0.0-220.0

55.0

10.0-300.0 5.0-3250

&etr'leo

-

20.0-2000

Carb'n

-

10.0-8530

120.0

-

#s$%istos

Rocas osatados +%elos

+%elos cerca de de*'sitos de g Ag%a d%lce (?g/l)

,0.0

Ag%a marina (?g/l)

20.0-150.0 4250.0 ? g/g

0.03

0.01-0.10

0.10

0.005-5.0


El mercurio =abitualmente no se encuentra en el meio natural 5 su !resencia si'ni&ca una contaminación e car,cter antro!o'6nico 1+aust 5 Al5$ -78-: Malm e& al"$ -77/3" Este metal es consierao como el m,s tó>ico e toos los metales !esaos *ue a*u( se tratan" El ori'en !rinci!al el mercurio es el uso e !esticias mercuriales$ la amal'amación el oro$ las inustrias *u(micas$ la miner(a e inustrias en 'eneral 1Albai'6s e& al"$ -78@: S=erst=a e& al"$ -787: Gon.,le. e& al"$ -77/: Lacera 5 Salomons$ -77-: +ern,ne. e& al"$ -772: ?in e& al"$ -7773" El mercurio$ aa su %olatilia !uee encontrarse en las tres fases atmósfera$ meio acuoso 5 seimentos" En los meios aerobios e los reser%orios$ el mercurio se encuentra en la forma iónica libre$ F' 2$ formano com!uestos or',nicos$ as( como en com!le4os con OF )  F'OF$ 5 con el C"- , HC"+

HC"2() HC"3- HC"42-. El ión F'2 tiene una ele%aa tenencia e asorberse sobre !art(culas sólias e tal manera *ue el material en sus!ensión !uee lle'ar a tener un contenio en F'2 unas 2 %eces ma5or *ue en solución 5$ en las al'as 5 otras !lantas acu,ticas =asta -/ %eces a lo *ue e>iste en el a'ua" Aem,s el ión F' 2$ el mercurio !uee encontrase en forma mercuriosa 1F' 223 o met,lica$ F'" En realia$ en el meio acu,tico e>iste eterminaas bacterias ca!aces e In'" +a%io$ MENA OSORIO

#,'ina -/

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS reucir el F'2 a F'$ el cual esca!a a la atmósfera o bien seimenta una %e. asorbio sobre !art(culas sólias" En las .onas anó>icas el reser%orio 5 ba4o la !resencia e iones S 2)$ se forman com!le4os con el ión F' 2$ e incluso !uee lle'ar a !reci!itar como F'S 1Dom6nec=$ -77: Fall 5 #elc=at$ -77@3"

24.

NIUEL

El n(*uel en los sistemas acu,ticos suele estar !resente en su ma5or !arte en forma soluble 5 sólo una ba4a !ro!orción forma com!le4os no mu5 estables" Una cierta cantia e n(*uel !uee !ermanecer asorbio sobre !art(culas sólias 1Diet. 5 o!!e$ -7@2: Diet.$ -7@: Im=o 5 o!!e$ -78/3$ si bien ebe estacarse *ue el ión Ni2 es f,cilmente es!la.ao e lo s sitios !or intercambio e los minerales arcillosos" En consecuencia$ este elemento *u(mico es mu5 mó%il en el meio acuoso 5 numerosas sales e este metal son solubles en el a'ua 1Dom6nec=$ -77: Mar(n$ -779: Cam!os e& al"$ -77@3"

La concentración e n(*uel en la corte.a terrestre es a!ro>imaamente e 8/ '0'" Su contenio en los iferentes ti!os e rocas es mu5 %ariable" Normalmente sus formas *u(micas m,s frecuentes son Ni1/3 5 Ni1II3$ aun*ue los estaos e o>iación I$ III 5 I? e>isten ba4o ciertas coniciones" Estos ;ltimos iones no son estables en soluciones acuosas$ en las *ue !reomina el Ni1II3 1Ariano$ -7893" Los minerales e n(*uel son ó>ios 1lateritas3$ sulfuros 5 arseniuros$ los sulfuros son los m,s im!ortantes inustrialmente" Sin embar'o$ son los ó>ios los *ue contienen la ma5or !ro!orción el contenio e Ni al estar am!liamente istribuios$ aun*ue sólo re!resentan un tercio e la !roucción munial 1Ariano$ -789: Mastromatteo$ -7893" Las concentraciones e n(*uel en al'unos materiales !resentes en el meio ambiente se reco'en en la t!" 1.17" 

Tabla 1.17: Concentraciones de i en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material Calias

Areniscas #s$%istos


Rango

20.0

-

2.0

-

!8.0

Rocas sedimentarias

-

10.0

Carb'n

15.0

+%elos

Ag%a marina (?g/l)

"0.0

3.0-50.0 5.0-500.0

0.50

0.02-2,.0

0.5!

0.13-"3.0



20.0-250.0

20.0

&etr'leo

Ag%a d%lce (?g/l)

#,'ina --

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS El n(*uel *ue alcan.a el meio ambiente lo =ace si'uieno !rinci!almente os caminos meteori.ación e minerales 5 rocas$ 5 como resultao e las acti%iaes antro!o'6nicas" Las acti%iaes =umanas *ue m,s contribu5en a su incor!oración al meio ambiente son la miner(a$ la funición 5 re&nao e los concentraos$ la fabricación e las aleaciones 5 la inustria el c=a!ao" A!arece tambi6n en a'uas resiuales e inustrias relacionaas con tintes$ bebias no alco=ólicas 5 =elaos" Tambi6n contiene n(*uel la escorrent(a su!er&cial e a'uas urbanas 1Elsoar5 5 MVller$ -77/: Mar(n$ -7793" Sus !rinci!ales usos inustriales se an en la !roucción e aceros ino>iables$ aleaciones 1m,s e 2/// aleaciones3$ electroc=a!aos 1ni*uelaos3 e a!aratos electrónicos 5 recubrimientos e !ie.as met,licas 1automó%iles$ utensilios e cocina$ etc"3$ bater(as alcalinas 1Ni)C3$ !i'mentos inor',nicos 1esmaltes cer,micos3$ material electrónico$ 5 otros" Es catali.aor en numerosos !rocesos *u(micos 1=iro'enación e 'rasas 5 aceites$ intermeiario en la s(ntesis e 6steres acr(licos en la fabricación e !l,sticos$ esulfuración e aceites$ !roucción e amoniaco$ etc"3" De toos los com!uestos e n(*uel utili.aos en la inustria el m,s tó>ico es el n(*uel carbonilo 1Quer)Hrossa$ -783" El n(*uel !uee formar com!le4os estables con muc=os li'anos or',nicos: sin embar'o$ los *ue forma con li'anos inor',nicos naturales no son tan frecuentes$ el oren e a&nia *ue !resentan es OF ) W SO2) W Cl) W NF 1Ariano$ -789: Salomons 5 +Prstner$ -773" En ambientes anaerobios$ como ocurre en seimentos !rofunos$ el ión sulfuro !uee controlar la solubilia e Ni 1Ric=ter 5 T=eis$ -78/3" En un estuio reali.ao en los r(os Xuon 5 Ama.onas 1Canaa3 sólo entre un 2"2 5 un 2"@ el Ni total se encontró en solución como ión libre$ en com!le4os inor',nicos 5 or',nicos" El resto a!areció asorbio sobre materiales en sus!ensión$ en re%estimientos met,licos$ incor!orao a la materia bioló'ica sólia o en estructuras cristalinas 1Gibbs$ -7@@3"

La materia or',nica en los seimentos$ e!enieno e la naturale.a$ !uee inmo%ili.ar o mo%ili.ar n(*uel" Asimismo la te>tura e los materiales 4ue'a un !a!el im!ortante en el contenio el n(*uel en %arias fracciones e seimentos *ue tienen a incrementar con la isminución el tama
25.

PLATA


#,'ina -2


26.

PLOMO

El !lomo es un elemento frecuente en la litosfera$ su contenio en la corte.a terrestre es a!ro>imaamente e - '0'$ en 'eneral$ !uee encontrarse en forma e sulfuro e !lomo #bS 1'alena3$ carbonato e !lomo #bCO  1cerusita3 5 sulfato e !lomo #bSO  

1an'lesita3" Los minerales e silicatos$ feles!atos 5 ma'netitas son notables sumieros e !lomo en los seimentos 1Ariano$ -7893" El !lomo es un metal mu5 !oco mó%il 5 *ue tiene a asorberse en la .ona no saturaa e los r(os$ !or el material arcilloso 5 la materia or',nica$ 5 con el aumento el !F !uee !reci!itar como #b1OF3 2 1Moore 5 Ramamoort=5$ -78: Dom6nec=$ -77: Na%arro e& al"$ -7783" En el meio acu,tico a un !F com!renio entre @ 5 7$ el !lomo se encuentra como ión libre i%alente$ #b 2$ as( como tambi6n como carbonato isuelto #bCO " En !resencia e sulfatos$ tambi6n se forma la sal soluble #bSO " Con el ión OF ) forma com!le4os estables$ !rinci!almente #bOF " El !rinci!al factor limitante e la !resencia e !lomo en las a'uas$ es la formación e =iró>io 5 carbonato insoluble" En el inter%alo e !F entre  5 @$ la ma5or %(a e eliminación es !or asorción sobre las !art(culas arcillosas 1Dom6nec=$ -77: Na%arro e& al"$ -7783" El !lomo !uee !resentarse ba4o iferentes formas *u(micas #b1/3 metal$ #b1I3$ #b1II3 5 #b1I?3 toas ellas$ con la !robable e>ce!ción el #b1I3$ tienen im!ortancia en el meio ambiente 1Dema5o e& al"$ -7873" En la t!" 1.1% se reco'en las concentraciones e !lomo en istintos materiales !resentes en el meio ambiente" Tabla 1.19: Concentraciones de &b en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material


Rango

15.0

2.030.0

Calias

.0

-

Areniscas

,.0

1.0-31.0

Rocas ígneas

#s$%istos

20.0

Carb'n

1!.0


-

odos de de*%radoras

1832

+%elos

Ag%a d%lce (?g/l) Ag%a marina (?g/l)

1!.0-50.0 (!0.0

"."-"88.0 13!.0-,!2,

20.0

2.0-200.0

3.0

0.0!-120.0

0.03

0.03-13.0


El !lomo !ro%iene e la fabricación e acumulaores el6ctricos$ bater(as$ !i'mentos$ e>!losi%os$ reacti%os *u(micos$ com!uestos !ara solaura$ 'asolina como antietonante el !lomo tetraetilo 5 !inturas !or su resistencia a la corrosión 5 a la acción e los ,cios$ es!ecialmente al ,cio sulf;rico 1Moore 5 Ramamoort=5$ -78: Albert$ -77/: ?e'a$ -77/3" Otras fuentes im!ortantes e In'" +a%io$ MENA OSORIO

#,'ina -

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS emisión e !lomo a la atmósfera son las funiciones e !lomo$ las acti%iaes e recu!eración el metal 5 la combustión e combustibles fósiles e one es trans!ortao !or la atmósfera 5 se e!osita en los cursos e las a'uas continentales 1Nria'u$ -7@7: Stocer 5 Sea'ers$ -78-: USE#A$ -78: Ariano$ -789: ?e'a$ -77/3" En ,reas urbanas el !lomo es emitio !or %e=(culos 5 e!ositaos en las calles 5 son la%aos !or la llu%ia 1La>en 5 Farrison$ -7@@: +acetti e& al"$ -778: ?in e& al"$ -7773"

27.

SELENIO

2#.

SILICE

2%.

TITANIO

3&. 31.

/ANADIO 0INC

El .inc es un metal mu5 abunante en la corte.a terrestre$ con una concentración meia e @/ '0'" En a'uas su!erficiales se encuentra en forma inor',nica$ ionica o coloial$ sieno las es!ecies m,s frecuentes Bn 2$ Bn1OF3 5 BnCl)" Sus com!uestos !oco solubles 1=iró>ios 5 carbonatos3 tienen ca!acia e asorberse fuertemente sobre seimentos 5 loos en el fono el lec=o e los cauces =(ricos 1Mar(n$ -7793" Este elemento !uee !resentar ni%eles si'ni&cati%os en el meio acu,tico ebio a las e5ecciones e animales 5 !ersonas 1Al)Sale= 5 Al) Dous=$ -778: +acetti e& al"$ -7783" Se';n estuios reali.aos se =a emostrao *ue una !ersona aulta e>creta entre @ 5 2/ m'0l e .inc al (a 1#arson$ -7@@: +u'e 5 #erins$ -77-: Usero e& al"$ -77@3" 

La forma *u(mica ba4o la *ue a!arece en el meio ambiente es Bn 1II3$ tambi6n !uee arse el Bn 1/3$ el Bn 1I3 1Ariano$ -789: Ta5lor 5 Dema5o$ -7873" Las concentraciones e .inc en istintos materiales el meio ambiente se reco'en en la t!" 1.21" Tabla 1.21: Concentraciones de 6n en varias matrices medioambientales ( ?g/g) Material


Rocas ígneas Calias

!5.0

5.010,0

20.0

(1.0-180.0

5.0-1,0.0

Areniscas

30.0

#s$%istos

,.0



Rango

305.0

#,'ina -

15.0-1500

"0.0-!00.0

MIGRACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS 7esecos org9nicos

30.0


8.0-1!00

2250

Ag%a marina (?g/l)

1000-10000

0.0

1.0-00.0

15.0

(1.0-100.0

5.0

(1.0-"8.0


El .inc met,lico 50o sus sales son !rinci!almente utili.aos en los si'uientes !rocesos inustriales recubrimientos e !rotectores e numerosos metales contra la corrosión 5 en las 'al%ani.ación 1!or e4em!lo en tuber(as usaas com;nmente en sistemas e abastecimiento e a'ua$ cu5a corrosión contribu5e ebio a la solubili.ación el Bn$ a las concentraciones e este metal encontraas en a'uas resiuales 5 !otables3$ aleaciones como el latón 5 el bronce$ !a!el$ cristales$ !orcelanas$ cer,mica 5 esmaltes$ fabricación 5 %ulcani.ación el cauc=o$ inustria e te>tiles 1sea arti&cial$ tintes$ morientes$ im!ermeabili.antes3$ !inturas$ cer,mica$ etc"3$ laboratorios *u(micos 5 farmac6uticos 1fabricación e insulinas al Bn3$ conser%antes e la maera$ 5 otros" Tambi6n tienen a!licaciones en la a'ricultura como insecticia 1ferrosulfonato e Bn3$ como com!onente e los su!erfosfatos 5 como raticia 1Bn#23 1Fa*uenoer 5 +uron$ -78-: Quer)Hrossa$ -78: Ariano$ -7893" Es im!ortante resaltar *ue el .inc es un elemento esencial !ara el =ombre$ sin ser tó>ico a osis altas 5 ao *ue se suele ar asociao al C 1elemento mu5 tó>ico3 su incremento en una corriente u%ial !uee informar sobre una !otencial !resencia ineseable e este ;ltimo metal en el a'ua"


#,'ina -

Migracion Geoquimica de Los Elementos

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