USO DE DOLOMITA COMO ADSORBENTE DE FOSFATO EN AGUAS RESIDUALES: EVALUACIÓN COMPARATIVA ENTRE MUESTRAS NATURALES Y PURIFICADAS

Resumen

La eutrofización de los cuerpos de agua, intensificada por el exceso de fósforo proveniente de efluentes domésticos y actividades agroindustriales, constituye uno de los mayores desafíos ambientales actuales. En este contexto, la búsqueda de materiales adsorbentes de bajo costo y amplia disponibilidad se ha considerado estratégica para mitigar la contaminación difusa. La dolomita, un mineral carbonatado abundante en Brasil, tiene potencial para la remoción de fósforo, pero su eficiencia depende de las condiciones estructurales y la presencia de impurezas. Por lo tanto, este estudio evaluó comparativamente la eficiencia de adsorción de fósforo de la dolomita natural (ND) y la dolomita purificada (PD), integrando análisis de rendimiento en pruebas de adsorción y caracterizaciones estructurales y superficiales mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDS). La curva de calibración establecida para la determinación de fósforo mostró un comportamiento lineal en el rango de 1 a 25 mg L⁻¹. Los límites de detección (LOD = 0,178 mg·L⁻¹) y cuantificación (LOQ = 0,593 mg·L⁻¹) confirmaron la sensibilidad de la técnica, lo que permitió el monitoreo de variaciones sutiles después de la adsorción. En pruebas comparativas, la dolomita cruda mostró remociones entre el 24,3% y el 36,7%, con una tendencia a que la eficiencia disminuya a concentraciones más altas. La dolomita purificada tuvo un mejor rendimiento consistentemente, con remociones entre el 89,9% y el 95,6%, independientemente de la concentración inicial de fosfato. Esta diferencia se atribuyó a la eliminación de impurezas durante la purificación, lo que resultó en una mayor área superficial, porosidad y disponibilidad de sitios activos de Ca²⁺ y Mg²⁺. Los análisis de caracterización reforzaron los resultados de la prueba. El FTIR confirmó la presencia de bandas típicas de carbonato (CO₃²⁻) en ambas muestras, además de la aparición de nuevas bandas relacionadas con grupos fosfato (PO₄³⁻) después del proceso de adsorción, más intensas en la dolomita purificada. Las imágenes de SEM revelaron que el DN tenía partículas irregulares, heterogéneas con fisuras, mientras que el DP presentó partículas homogéneas, compactas y con mayor porosidad. Los resultados de EDS confirmaron la composición elemental característica de la dolomita y, decisivamente, la presencia de fósforo solo en el DP saturado a 40 mg L⁻¹, evidencia directa de una mayor eficiencia de fijación del anión fosfato. La comparación con la literatura mostró que los resultados de este estudio son consistentes con estudios que informan bajas eficiencias en dolomita sin tratar y tasas de remoción superiores al 90% en materiales purificados o modificados. En este sentido, la dolomita purificada demostró un rendimiento comparable al de adsorbentes sintéticos más costosos, como las zeolitas modificadas y los óxidos metálicos, destacando por su amplia disponibilidad y viabilidad económica en Brasil. Por lo tanto, la dolomita purificada representa una alternativa prometedora, sostenible y económica para la eliminación de fósforo de soluciones acuosas, con potencial aplicación en sistemas de saneamiento descentralizados.