Sales de platino seleccionadas en el agua: especiación y tratamiento
Algunas sales de platino son relevantes para los ingenieros de tratamiento de aguas industriales que evalúan corrientes de procesos especializados y aguas residuales. Los ejemplos siguientes identifican compuestos que pueden manejarse en esos entornos; no indican que estas sales sean frecuentes en las aguas naturales. Para obtener más información sobre el elemento, consulte platino.
Para conocer el contexto más amplio de la química, el muestreo y el tratamiento, consulte platino en el agua.
Sales seleccionadas y estados de oxidación del platino
| Sal | Fórmula | Platino en el complejo indicado |
|---|---|---|
| Tetracloroplatinato(II) de potasio | K2[PtCl4] | Pt(II) en [PtCl4]2− (complejo aniónico) |
| Hexacloroplatinato(IV) de potasio | K2[PtCl6] | Pt(IV) en [PtCl6]2− (complejo aniónico) |
La información de producto de los fabricantes identifica el tetracloroplatinato(II) de potasio y el hexacloroplatinato(IV) de potasio, este último descrito como precursor. Estas identificaciones de producto establecen los nombres de las sales de partida, no las especies de platino que permanecerán en una muestra de agua concreta.
Solubilidad en agua
| Sal | Solubilidad en agua indicada | Fuente e interpretación |
|---|---|---|
| Tetracloroplatinato(II) de potasio | 10 g/L a 20 °C | Información de producto de Thermo Scientific correspondiente a la sal indicada. |
| Hexacloroplatinato(IV) de potasio | 50 g/L a 95 °C | Información de producto de Thermo Scientific; este valor para agua caliente no debe utilizarse como límite a temperatura ambiente. |
Estos valores se refieren a la masa de la sal indicada, no a la del platino elemental. Son valores de referencia del producto a las temperaturas indicadas, no límites garantizados en aguas residuales. No permiten una comparación directa a una misma temperatura. Utilice datos del producto exacto y de las condiciones de la solución al evaluar la disolución o la cristalización.
Especiación y presentación de resultados analíticos
La solubilidad debe evaluarse para la sal y las condiciones específicas. La temperatura y la composición de la matriz acuosa pueden afectar a la disolución y a las formas presentes. Tras la dilución, la concentración de cloruros, el pH, las condiciones de oxidación-reducción y otros ligandos pueden influir en la especiación del platino. Por tanto, los complejos de Pt(II) y Pt(IV) mostrados en la tabla no deben considerarse una descripción completa de una corriente de proceso sin un análisis adecuado.
También deben indicarse explícitamente las unidades de concentración. Un resultado expresado en mg/L como Pt indica la masa de platino, no la masa de K2[PtCl4] o K2[PtCl6]. La conversión a partir de la masa del compuesto requiere conocer correctamente la identidad y la composición del material, incluida la forma hidratada y, cuando corresponda, el contenido determinado por ensayo. Los resultados de platino total y de platino en muestras filtradas pueden ayudar a distinguir el material retenido por el filtro elegido del platino que lo atraviesa, pero ninguno de los dos resultados identifica las especies disueltas individuales.
Evaluación del tratamiento
Cuando el platino está asociado a partículas, la eliminación de sólidos puede actuar sobre esa fracción. El platino que atraviesa un filtro requiere una evaluación independiente de sus formas disueltas y de las posibles vías de tratamiento. Pueden considerarse el intercambio iónico y los procesos de membrana, pero su rendimiento no puede deducirse del nombre de una sal: se necesitan ensayos específicos para la matriz a fin de evaluar la eliminación y el comportamiento operativo. Cualquier balance de masa del proceso debe incluir tanto el platino capturado en los sólidos como el transferido a los concentrados u otras corrientes residuales.
Para realizar una evaluación fundamentada del tratamiento, distinga entre la sal suministrada y el platino medido en el agua, especifique la base en la que se expresan los resultados y evalúe las fracciones pertinentes en las condiciones reales de la matriz.
Concentración: mg/L como Pt frente a mg/L de sal
El peso atómico estándar según la CIAAW del platino es 195,084. Por tanto, 1 mmol/L de platino corresponde a 195,084 mg/L como Pt. Para una sal de composición conocida, multiplique su concentración en mg/L por el número de átomos de Pt por unidad de fórmula y por 195,084, y divida después por la masa molar de la sal en g/mol.
Para K2[PtCl4], puro y anhidro, la masa molar es aproximadamente 415,08 g/mol y la fracción másica de platino es aproximadamente 0,4700, o el 47,00 %. Por tanto, 100 mg/L de esta sal corresponden a aproximadamente 47,00 mg/L como Pt, suponiendo su disolución completa. Este es un cálculo basado en la composición, no una concentración disuelta medida. Ajuste el cálculo según el contenido real determinado por ensayo y el posible contenido de agua de cristalización; una pureza expresada con respecto a los metales no equivale automáticamente a la fracción másica de platino del reactivo completo.
Eliminación y concentración para la recuperación
Distinga el objetivo de reducir el platino en el agua tratada del de obtener una corriente útil para su recuperación. La separación de sólidos, la adsorción, el intercambio iónico y los procesos de membrana transfieren el platino a distintas corrientes residuales; evalúe las especies pertinentes, la capacidad y el rendimiento de separación con agua representativa. Contabilice el platino en el agua de alimentación, el agua tratada, los sólidos capturados, los medios agotados y los concentrados líquidos.
Como balance de masa ilustrativo, 1.000 L de agua de alimentación que contienen 1 mg/L como Pt contienen 1.000 mg de platino. Transferir el 90 % de esa masa a 10 L de concentrado da 900 mg en el concentrado, equivalentes a 90 mg/L como Pt y a un factor de concentración de 90. Esto no es una predicción de la eficiencia de eliminación ni del rendimiento de recuperación. El rendimiento real y la idoneidad del concentrado para una recuperación posterior dependen del proceso y de la composición del agua.
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