Crecimiento de cristales y geoquímica experimental de aguas

Crecimiento de cristales y

geoquímica experimental

de aguas

Manuel Prieto Rubio

Departamento de Geología, Universidad deOviedo

[email protected]

Imagen SEM de un grano de barita

(Después de interactuar con Cr(VI) en un medio

poroso)

Prieto M., Fernández-González A., and Martín-Díaz R. (2002) Sorption of chromate ions

diffusing through barite-hydrogel composites: Implications for the fate and transport of

Crecimiento epitaxial de Ba(CrO

₄

,SO

₄

) sobre la

superficie (001) de un grano de barita

0.1 mm

0.1 mm 0.1 mm

Interacción de Cd

2+

_(aq)

con aragonito (CaCO

₃

)

_(s)

Observaciones microscopicas

(Atrapamiento de Cd por aragonito)

100

m

m

Cd

Ca

CO

Diagrama de difracción de rayos X

con incidencia rasante

100

m

m

0 5 10 15 20 25 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0 5 10 15 20 25 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

a

C

on

cen

tr

atio

n (

m

M

)

Time (hours)

b

C

on

cen

tr

atio

n (

m

M

)

Time (hours)

Atrapamiento de (Cd

2+

)

_aq

en función

del tiempo

(aragonito versus calcita)

Prieto M., Cubillas P., and Fernández-González A. (2003) Uptake of

dissolved cadmium by biogenic and abiogenic aragonite: a comparison with sorption onto calcite. Geochimica et Cosmochimica Acta 67, 3859-3869.

Observaciones ‘in situ’ a nano-escala

con AFM

Multicapa (3 nm) rica en Cd de (Cd, Ca)CO

,

creciendo sobre la superficie {104} de un

cristal de calcita.

C. Pérez-Garrido, L. Fernández-Díaz, C.M. Pina, and M. Prieto (2007) In situ AFM

observations of the interaction between calcite (10-14) surfaces and Cd-bearing

aqueous solutions. SURFACE SCIENCE 601, 5499-5509 28 29 30 31 32 33

0 20 40 60 80 100 120 2  = 3 0 .2 9 4 (substrate) 104 104 (solid solution) Counts

¿Qué necesitamos para trabajar

con este tipo de sistemas?

 Caracterización de la fase acuosa

 Caracterización de los sólidos

 Modelización termodinámica

 Modelización cinética

Sección de un monocristal

de (Cd,Ca)CO

X

Ba(SO

,SeO

)

_(Mn,Ca)CO

Aplicaciones

medioambientales

Barreras reactivas permeables de remedio pasivo

(suelos, acuíferos)

Barreras cementantes en vertederos de residuos

tóxicos y peligrosos

Sistemas de tratamiento pasivo de drenajes

ácidos de mina

Carbonatación de silicatos y secuestro de CO

SeO

₄

2-Sistemas de tratamiento pasivo de procesos de

eutrofización

CrO

₄

2-HPO

₄

2-Cd

2+

Sr

2+

Ni

2+

Co

2+

Zn

2+

HAsO

₄

2-Eu

3+

Mn

2+

Pb

2+

El equipo investigador

Lurdes Fernández Díaz Universidad Complutense Ángeles Fernández

González. José Manuel Astilleros_{Universidad Complutense} Amalia Jiménez Bautista

Andrew Putnis Universitat Münster

Manuel Prieto Rubio

El grupo de

Oviedo

Colaboración

permanente

European Network QDPSS (2000-2004)

Q

D

P

S

S

Université Paul Sabatier-CNRS (Scientist in charge: Eric Oelkers), Universidad de Oviedo (Manuel Prieto), Universitat Münster (Andrew

Universidades Paul Sabatier de Toulouse (Eric Oelkers), Münster (Andrew Putnis), Copenhagen (Susan Stipp), Leeds (Liane Benning) y Oviedo (Manuel Prieto)

Universidades Paul Sabatier de Toulouse (Eric Oelkers), Münster (Andrew Putnis), Copenhagen (Susan Stipp), University College of London (Nora de Leeuw), Oslo (Per Aagaard), Islandia (Sigurdur Gislasson), Leeds (Liane Benning) y Oviedo (Manuel Prieto) + Statoil (Paul Nadeau)

http://www.mir-est.com/

http://www.min-gro.com/

Nano-Science Center, Univ. Copenhagen Lab. Mecanismes et Transferts en

Geologie, Univ. Paul Sabatier

Dep. Geología, Univ. Oviedo Inst. Mineralogie,

Univ. Münster

Inst. Earth Sciences, Univ. Iceland

Dept. Earth Sciences, Univ. Leeds

Intercambios

Juan Diego Rodríguez

André Pinto Joana Carneiro Alex Gysi Dionisis Katsikopoulos Teresa Roncal Dina Belova Magdalena Kowacz Aikaterini Vavouraki

Universidad de Oviedo

Forschungszentrum Karlsruhe Universität Karlsruhe

Universistät Frankfurt Paul Scherrer Institut

Advanced Solid-Aqueous

Radiogeochemistry

Mineral-Fluid Interface Reactivity (2005-2009)

Unión Europea (MEST-021120-2)

Universidades de Oviedo, Toulouse, Münster, Copenhagen y Leeds

IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO (U. Oviedo): 411.361

€

Mineral Nucleation and Growth Kinetics (2006-2010)

Unión Europea (MRTN-CT-2006-035488)

Universidades de Oviedo, Toulouse, Münster, Leeds, Copenhagen, Oslo, U.

College London, Islandia

IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO (U. Oviedo): 206.422

€

Advanced Solid-Aqueous Radiogeochemistry (2008-2011)

Helmholtz-Gemeinschaft (VH-VI-313)

Universidades de Oviedo, Karlsruhe y Frankfurt, Forschungszentrum

Karlsruhe, Paul Scherrer Institut

IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO (U. Oviedo): 75.000

€

Financiación (Pan Nacional)

Sorción de metales divalentes en disolución sobre carbonatos biogénicos y abiogénicos (2004-2007)

Ministerio de Educación y Ciencia (CGL2004-02501-BTE) Universidad de Oviedo

IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 72.450 €.

Procesos de interacción entre sulfatos y disoluciones acuosas: Implicaciones mineralógicas y medioambientales (2007-2010)

Ministerio de Ciencia e Innovación (CGL2007-65523-C02-02/BTE) Universidad de Oviedo y Universidad Complutense

IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO (U. Oviedo): 72.600 €

Retención de Se(VI)–As(III/V)–Ni(II) en cemento y hormigón. Aplicación al concepto de barreras cementantes en vertederos de residuos tóxicos y peligrosos (2008-2009)

Ministerio de Industria Turismo y Comercio (PROFIT) (IAP-560620-2008-50) AMPHOS XXI Consulting SL. y Universidad de Oviedo

IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO (U. Oviedo): 81.200 €

Estudio a multi-escala de proceos de disolución-cristalización relevantes en biomineralización y medioambiente (2011-2013)

Ministerio de Ciencia e Innovación (C CGL2010-20134-C02-02) Universidad de Oviedo y Universidad Complutense