viernes, 21 de enero de 2011

Hierro: química verde para el agua.



La presencia de hierro en el agua se considera contaminación. Sin embargo, está a punto de comercializarse una nueva tecnología que usa una forma exótica de hierro para limpiar el agua, incluido el propio hierro.
El hierro (Fe) es un metal de transición. Como todos los metales reacciona con otros elementos donando electrones y formando iones cargados positivamente (cationes). Los metales de transición, sin embargo, son capaces de donar diferente número de electrones dependiendo de las circunstancias y, por lo tanto, forman cationes de distintas cargas. Habitualmente, el Fe pierde dos (Fe2+) o tres (Fe3+) electrones. Pero en los ferratos, que son compuestos  de Fe y oxígeno (O) con metales alcalinos (como el sodio, Na) o alcalinotérreos (como el calcio, Ca) cede 6 electrones (en el caso que nos ocupa), formando [FeO4]2-, lo que lo hace tremendamente reactivo.
En primer lugar los ferratos son agentes oxidantes fuertes. Tanto que son capaces de destruir rápidamente bacterias, virus y moléculas orgánicas en general. En segundo lugar, los ferratos son excelentes coagulantes y floculantes: atraen a otros compuestos presentes en el agua, incluidos los metales disueltos, y los precipitan. Además, cuando han terminado su trabajo, el Fe del ferrato precipita como óxido férrico (Fe2O3).
¿Y por qué no es universal ya el uso de esta panacea para purificar el agua? Imaginemos lo que sería disponer de este producto en lugares donde las aguas suelen estar contaminadas química y microbiológicamente. Pues por las mismas razones que lo hacen tan eficaz: su reactividad lo hace tan inestable que es muy difícil de almacenar.
Una compañía estadounidense, FTT , cree haber encontrado una solución que, si bien no es la ideal, sí puede ser operativa. En vez de fabricar y transportar el ferrato, lo fabrican allí donde se vaya a usar. FTT ha construido una miniplanta móvil que es capaz de sintetizar ferrato a partir de tres productos básicos: lejía (HOCl), cloruro férrico (FeCl3) y sosa cáustica (NaOH). La reacción sería como sigue:
2Fe3+ + 3OCl- + 10OH- -> 2[FeO4]2- + 5H2O + 3Cl-

La planta de FTT, que es lo suficientemente pequeña como para ser transportada en un pick-up, tiene capacidad para producir ferrato suficiente para purificar 75 millones de litros de agua al día. En estos momentos hay dos plantas experimentales en funcionamiento, puede que a final de año lo esté la primera planta comercial.

Esta entrada es la segunda participación de Experientia docet en el I Carnaval de la Química, que organiza Ese punto azul pálido.