La lixiviación es el proceso por el cual un soluto se separa o se extrae de su sustancia portadora por medio de un solvente . [1]
La lixiviación es un proceso natural que los científicos han adaptado para una variedad de aplicaciones con una variedad de métodos. Los métodos de extracción específicos dependen de las características solubles en relación con el material adsorbente , como la concentración, la distribución, la naturaleza y el tamaño. [1] La lixiviación puede ocurrir naturalmente a partir de sustancias vegetales (inorgánicas y orgánicas), [2] [3] lixiviación de solutos en el suelo, [4] y en la descomposición de materiales orgánicos . [5] La lixiviación también se puede aplicar para mejorar la calidad del agua y la eliminación de contaminantes, [1] [6] así como para la eliminación de desechos peligrosos .productos como cenizas volantes , [7] o elementos de tierras raras (REE). [8] Comprender las características de la lixiviación es importante para prevenir o fomentar el proceso de lixiviación y prepararse para ello en caso de que sea inevitable. [2]
En una etapa de equilibrio de lixiviación ideal, todo el soluto se disuelve en el solvente, dejando el portador del soluto sin cambios. [1] Sin embargo, el proceso de lixiviación no siempre es ideal y puede ser bastante complejo de entender y replicar, [6] y, a menudo, diferentes metodologías producirán resultados diferentes. [9]
Hay muchos tipos de escenarios de lixiviación; por lo tanto, el alcance de este tema es enorme. [1] [3] [9] En general, sin embargo, las tres sustancias pueden describirse como:
La sustancia A y B son algo homogéneas en un sistema antes de la introducción de la sustancia C. [10] Al comienzo del proceso de lixiviación, la sustancia C disolverá la sustancia B superficial a una velocidad bastante alta. [1] La velocidad de disolución disminuirá considerablemente una vez que necesite penetrar a través de los poros de la sustancia A para continuar apuntando a la sustancia B. [1] Esta penetración a menudo puede conducir a la disolución de la sustancia A, [1] o el producto de más de un soluto, [10] ambos insatisfactorios si se desea una lixiviación específica. Las propiedades fisicoquímicas y biológicas del portador y el soluto deben tenerse en cuenta al observar el proceso de lixiviación.y ciertas propiedades pueden ser más importantes dependiendo del material, el solvente y su disponibilidad. [9] Estas propiedades específicas pueden incluir, entre otras:
Las sustancias biológicas pueden experimentar la lixiviación por sí mismas, [2] así como ser utilizadas para la lixiviación como parte de la sustancia solvente para recuperar metales pesados . [6] Muchas plantas experimentan la lixiviación de fenoles, carbohidratos y aminoácidos , y pueden experimentar una pérdida de masa de hasta un 30 % por lixiviación, [5] solo de fuentes de agua como la lluvia , el rocío , la neblina y la niebla . [2] Estas fuentes de agua se considerarían el solvente en el proceso de lixiviación y también pueden conducir a la lixiviación de nutrientes orgánicos de plantas comoazúcares libres , sustancias pécticas y alcoholes de azúcar . [2] Esto, a su vez, puede conducir a una mayor diversidad de especies de plantas que pueden experimentar un acceso más directo al agua. [2] Este tipo de lixiviación a menudo puede conducir a la eliminación de un componente indeseable del sólido por medio del agua, este proceso se denomina lavado. [11] Una preocupación importante sobre la lixiviación de las plantas es si los pesticidas se filtran y transportan a través de la escorrentía de aguas pluviales; [3] esto no solo es necesario para la salud de las plantas, sino que también es importante controlarlo porque los plaguicidas pueden ser tóxicos para la salud humana y animal. [3]