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Cómo medir correctamente la concentración de aluminio en aguas en instalaciones mineras

Autor: Felipe Macías Vázquez, profesor emérito USC. Miembro de la Academia de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de Francia en la sección Físico-química de los medios y los sistemas bióticos.

En muchas ocasiones se han encontrado anomalías en la concentración de aluminio en instalaciones mineras gallegas. Sin embargo, para que haya concentraciones de este metal superiores a 1 mg/l, el pH tiene que ser inferior a 4,0 o superior 9,5. Si en un pH de entre 5,5 y 9,0 aparece una concentración superior es que se están teniendo en cuenta las nanopartículas y, por lo tanto, no se trataría de una medición válida.

La ley de 2015 establece que los metales tienen que determinarse por el metal disuelto y no por el particulado. Sin embargo, las técnicas de medición tradicionales no son fiables en este sentido, ya que determinan las nanopartículas de microgibbsita como Aluminio disuelto, porque tienen un tamaño inferior a 0,45 micras.

Estas anomalías en concentración de aluminio no se deben por tanto a una inadecuada actuación de vertido por parte de la empresa, sino a una situación natural de erosión en momentos de lluvias intensas y/o prolongadas donde se producen más arrastres de nanopartículas desde los suelos y rocas. Estas partículas no se ven por su pequeño tamaño, pasan los filtros y se disuelven si se añade ácido o álcali fuerte. Las técnicas analíticas convencionales lo identifican como disuelto, dando valores aberrantes cuando se filtra rápidamente en campo por 0,45 micras y, sobre todo, cuando se acidifica la muestra.

El libro Chemical equilibria in Soils, editado por John Wiley, y cuyo autor es W.L. Lindsay, hace referencia a este tema en su página 40, donde se representa la actividad de todas las especies de aluminio que pueden existir en agua frente al pH. Para las aguas entre pH 5,6 y 8,2 la especie que controla la concentración de aluminio disuelto es la especie Al(OH)3, que corresponde al mineral gibbsita. La actividad de Al disuelto es igual en todo ese tramo de pH a 10-6,7 M, que corresponde a una concentración de Al aproximadamente del orden de 0,001 mg/l, Toda concentración superior a esa en el intervalo de pH 5,5 a 8.2 corresponde a disoluciones sobresaturadas de las que tiene que precipitar obligatoriamente la gibbsita, formando nanopartículas de microgibbsita. Ambas, gibbsita y microgibbsita son partículas inertes.

Esto, no solo aparece en el libro de Lindsay, sino también en el de Stumm & Morgan; “Aquatic Chemistry”, editado por John Wiley, que, en su fig. 5.3, p. 24, demuestra que para que la actividad de Al sea mayor de 10-6 (equivalente a 0,014 mg/l) el pH tiene que ser menor de 4,5; o en el de Gil Michard, titulado “Equilibres chimiques dans les eaux naturelles” editado por PubliSud, (p.107, fig. 2H) que da resultados similares a los de los autores anteriores. Lo mismo se encuentra en todos los manuales que tratan el tema de la geoquímica del aluminio en medio acuoso. No hay, ni puede haber concentraciones de Al disuelto superiores a 1 mg/l en el intervalo de pH 5,5-8,2. Si se obtienen esos valores o está mal medido el pH o no se ha medido realmente Al disuelto, sino particulado.

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