Hidróxido doble en capas de Mg-Al hidratado (LDH) que contiene aniones carbonato
La hidrotalcita , o antiguamente también völknerita , [6] es un hidróxido doble estratificado (LDH) de fórmula general Mg
6Alabama
2CO
3(OH)
16·4 horas
2O , cuyo nombre se deriva de su parecido con el talco y su alto contenido de agua. Existen múltiples estructuras que contienen iones de carbonato débilmente unidos. Los carbonatos fácilmente intercambiables permiten aplicaciones del mineral en el tratamiento de aguas residuales y el reprocesamiento de combustible nuclear.
Estructura y descubrimiento
Se describió por primera vez en 1842 para una ocurrencia en un depósito de serpentina- magnesita en Snarum, Modum , Buskerud , Noruega . [2] Se presenta como un mineral de alteración en serpentinita en asociación con serpentina , dolomita y hematita . [3] Las capas de la estructura se apilan de múltiples maneras, para producir una estructura romboédrica de 3 capas ( politipo 3 R ), o una estructura hexagonal de 2 capas (politipo 2 H ) anteriormente conocida como manasseíta. Los dos politipos a menudo están intercrecidos. [2] [3] [5]
Aplicaciones
Reprocesamiento de combustible nuclear
Se ha estudiado la hidrotalcita como un posible captador de yoduro para eliminar el 129 I de larga vida (T 1/2 = 15,7 millones de años) y también otros productos de fisión como 79 Se (T 1/2 = 327.000 años) y 99 Tc (T 1/2 = 211.000 años) presentes en el combustible nuclear gastado que se eliminará en condiciones oxidantes en toba volcánica en el depósito de residuos nucleares de Yucca Mountain . Sin embargo, los aniones de carbonato reemplazan fácilmente a los aniones de yoduro en su capa intermedia y, por lo tanto, el coeficiente de selectividad para el intercambio de aniones no es favorable. Otra dificultad que surge en la búsqueda de un captador de yoduro para residuos radiactivos es la estabilidad a largo plazo del secuestrante que debe sobrevivir en escalas de tiempo geológicas .
Intercambio de aniones
Los hidróxidos dobles en capas (LDH) son bien conocidos por sus propiedades de intercambio aniónico . [ cita requerida ]
Médico
La hidrotalcita también se utiliza como antiácido , como el Maalox (óxido de magnesio y aluminio). [7]
Tratamiento de aguas residuales
El tratamiento de las aguas residuales de la minería y de otros tipos mediante la creación de hidrotalcitas suele producir sustancialmente menos lodo que la cal . En una prueba, las reducciones finales de lodo alcanzaron hasta el 90 por ciento. Esto altera la concentración de magnesio y aluminio y aumenta el pH del agua. A medida que se forman los cristales, atrapan otras sustancias de desecho, como el radio , las tierras raras , los aniones y los metales de transición . La mezcla resultante se puede eliminar mediante sedimentación, centrifugación u otros medios mecánicos. [8]
Véase también
Referencias
- ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^abc Mindat.org
- ^ abc Manual de mineralogía
- ^ Datos de Webmineral
- ^ ab "Informe de nomenclatura de la IMA" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 24 de mayo de 2013. Consultado el 25 de noviembre de 2012 .
- ^ Rammelsberg, C. (1 de mayo de 1856). "Sobre la völknerita o hidrotalkita y la denominada esteatita de Snarum". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 11 (73): 405–407. doi :10.1080/14786445608642090. ISSN 1941-5982.
- ^ "Hidrotalcita – Drugs.com". Julio de 2021.
- ^ Hoopes, Heidi (12 de junio de 2014). "Las aguas residuales que se autolimpian generan más agua y menos lodos". www.gizmag.com . Consultado el 11 de junio de 2016 .
- Douglas, G., Shackleton, M. y Woods, P. (2014). La formación de hidrotalcita facilita la eliminación eficaz de contaminantes y radionúclidos del lixiviante ácido de minas de uranio estériles. Applied Geochemistry, 42, 27-37.
- Douglas, GB (2014). Eliminación de contaminantes del agua ácida de la mina Baal Gammon mediante la formación de hidrotalcita in situ. Applied Geochemistry, 51, 15-22.
Lectura adicional
- Jow, HN; RC Moore; KB Helena; S. Mattigod; el señor Hochella ; AR Felmy; J. Liu; K. Rosso; G. Fryxell; J. Krumhansl (2005). Proyecto Yucca Mountain: descripción general del programa de desarrollo de absorbentes de radionúclidos de ciencia y tecnología . Proyecto Yucca Mountain, Las Vegas, Nevada (EE.UU.).
- Jow, HN; RC Moore; KB Helean; J. Liu; J. Krumhansl; Y. Wang; S. Mattigod; AR Felmy; K. Rosso; G. Fryxell (febrero de 2005). "Descripción general del programa de desarrollo de absorbedores de radionucleidos Oficina de Gestión de Residuos Radiactivos Civiles (OCRWM), Programa de Ciencia y Tecnología": 13ofviewgrahs.
- Kaufhold, S.; M. Pohlmann-Lortz; R. Dohrmann; R. Nüesch (2007). "Acerca de la posible mejora de la bentonita con respecto a la capacidad de retención de yoduro". Applied Clay Science . 35 (1–2): 39–46. doi :10.1016/j.clay.2006.08.001.
- Krumhansl, JL; P. Zhang; HR Westrich; CR Bryan; MA Molecke (2000). "Captadores de tecnecio en el entorno cercano a la superficie". Conferencia sobre migración . 99 .
- Krumhansl, JL; JD Pless; JB Chwirka; KC Holt (2006). Resultados del programa de captación del proyecto Yucca Mountain (año 1) I-I29 y otros aniones de interés . SAND2006-3869, Proyecto Yucca Mountain, Las Vegas, Nevada.
- Mattigod, SV; GE Fryxell; RJ Serne; KE Parker (2003). "Evaluación de nuevos captadores para la adsorción de yodo radiactivo de aguas subterráneas y lixiviados de vidrio residuales". Radiochimica Acta . 91 (9): 539–546. doi :10.1524/ract.91.9.539.20001. S2CID 97175034.
- Mattigod, SV; RJ Serne; GE Fryxell (2003). Selección y prueba de captadores para adsorción de yodo-129 y tecnecio-99: una revisión . PNNL-14208, Pacific Northwest National Lab., Richland, WA (EE. UU.).
- Moore, RC; WW Lukens (2006). Taller sobre el desarrollo de captadores de radionucleidos para el depósito de desechos de Yucca Mountain: actas . SAND2006-0947, Sandia National Laboratories.
- Pless, JD; J. Benjamin Chwirka; JL Krumhansl (2007). "Secuestro de yodo utilizando delafositas e hidróxidos estratificados". Environmental Chemistry Letters . 5 (2): 85–89. doi :10.1007/s10311-006-0084-8. S2CID 98329183.
- Stucky, G.; HM Jennings; SK Hodson (1992). Barreras cementosas diseñadas contra contaminantes y su método de fabricación . Google Patents.