Estudio de movilidad de cationes y aniones de cenizas volcánicas

Abstract

La cordillera de los andes forma parte de unaregión caracterizada por una intensa actividad sísmica y volcánica. Estaactividad volcánica produce la deposición de cenizas que pueden afectar aguassuperficiales y suelos, por esto es fundamental conocer la composición químicadel material depositado, ya que de ello dependerá que la liberación de suscomponentes sea beneficiosa o perjudicial para el medioambiente.A través del estudio de la composición total de lascenizas volcánicas, se puede lograr clasificarlas dentro de los distintos tiposde rocas ígneas. En estudios anteriores1 se ha encontrado que,cenizas volcánicas con menor contenido de silicio están asociadas a un mayorpotencial de fertilizante y de peligrosidad toxicológica, dado que liberanmayores concentraciones de elementos. Sin embargo, erupciones con elevadaproporción de silicio producen una liberación significativa solo para ciertoselementos específicos.El potencial impacto de la deposición de cenizasvolcánicas sobre el medio ambiente suele establecerse y predecirse medianteestudios de lixiviación a escala de laboratorio2.Una referencia de la movilidad de los elementos durantela interacción ceniza-agua es la masa lixiviada relativa (MLR) definida como elporcentaje de la concentración del elemento que puede ser movilizado por lainteracción agua-ceniza, y se expresa como la fracción entre el elementolixiviado obtenido a partir del ensayo tipo batch y la concentración total del elemento.En general, se encuentran muestran un grado demovilidad bastante bajo para todos los elementos y en especial para loselementos mayoritarios.3Se estudiaron cenizas volcánicas recolectadas en laCordillera de los Andes, correspondientes a la erupción del Volcán Puyehue en 2011.En una primera etapa se utilizó un diseño experimental factorial con el fin de determinarlas condiciones óptimas para realizar la lixiviación de cenizas volcánicas empleandoagua como extractante. Seguido a esto se realizó una nueva lixiviación con lascondiciones óptimas, tras lo cual se realizó la comparación entre losresultados obtenidos de esta lixiviación y la composición total de las cenizas volcánicas(digestión por microondas). Las soluciones obtenidas tanto de la digestión como dela lixiviación de cenizas volcánicas, fueron analizadas utilizando ICP-MS parael caso de los elementos trazas y minoritarios. Realizando la relación MLR, se encontróque la mayoría de los elementos tienen movilidades bajas, comparables conantecedentes disponibles en bibliografía3. No obstante, para Cu, Zny Cd se hallaron MLR elevadas. La ceniza analizada corresponde a unacomposición riolítica de la serie sub alcalina según la clasificación TotalAlkali Silica (TAS).Estos resultados indican que, en un primer momento, elcontacto de la ceniza con agua produce una mayor liberación de los elementosque se encuentran a nivel de trazas y minoritarios en la ceniza. En el caso delos elementos a nivel de trazas como Cu, Zn, Cd, Pb, Sr y Tl, presentaron lasmayores movilidades. En cambio, los elementos minoritarios de las cenizasvolcánicas produjeron una menor liberación.