Hay muchos tipos de escenarios de lixiviación; por lo tanto, la extensión de este tema es amplia. En general, sin embargo, las tres sustancias pueden describirse como:
- un portador, sustancia A;
- un soluto, sustancia B;
- y un disolvente, sustancia C.
La sustancia A y B son algo homogéneas en un sistema antes de la introducción de la sustancia C. Al principio del proceso de lixiviación, la sustancia C trabajará en la disolución de la sustancia superficial B a una velocidad bastante alta. La tasa de disolución disminuirá sustancialmente una vez que necesite penetrar a través de los poros de la sustancia A para seguir dirigiéndose a la sustancia B. Esta penetración puede conducir a menudo a la disolución de la sustancia A, o al producto de más de un soluto, ambos insatisfactorios si se desea una lixiviación específica. Al observar el proceso de lixiviación deben tenerse en cuenta las propiedades fisicoquímicas y biológicas del portador y del soluto, y ciertas propiedades pueden ser más importantes según el material, el disolvente y su disponibilidad. Estas propiedades específicas pueden incluir, pero no están limitadas a:
- Tamaño de las partículas
- Disolvente
- Temperatura
- Agitación
- Superficie
- Homogeneidad del soporte y del soluto
- . Actividad de los microorganismos
- Mineralogía
- Productos intermedios
- Estructura cristalina
El proceso general se suele dividir y resumir en tres partes:
- Disolución del soluto superficial por el disolvente
- Difusión del soluto interior a través de los poros del soporte para llegar al disolvente
- Transferencia del soluto disuelto fuera del sistema
Procesos de lixiviación para sustancias biológicasEditar
Las sustancias biológicas pueden experimentar lixiviación por sí mismas, así como ser utilizadas para la lixiviación como parte de la sustancia disolvente para recuperar los metales pesados. Muchas plantas experimentan la lixiviación de fenólicos, carbohidratos y aminoácidos, y pueden experimentar hasta un 30% de pérdida de masa por lixiviación, sólo a partir de fuentes de agua como la lluvia, el rocío, la neblina y la niebla. Estas fuentes de agua se considerarían el disolvente en el proceso de lixiviación y también pueden conducir a la lixiviación de nutrientes orgánicos de las plantas, como azúcares libres, sustancias pécticas y alcoholes de azúcar. Esto puede conducir a su vez a una mayor diversidad de especies vegetales que pueden experimentar un acceso más directo al agua. Este tipo de lixiviación puede conducir a menudo a la eliminación de un componente indeseable del sólido por el agua, este proceso se llama lavado. Una preocupación importante para la lixiviación de las plantas, es si los plaguicidas son lixiviados y llevados a través de la escorrentía de las aguas pluviales, esto no sólo es necesario para la salud de las plantas, pero es importante controlar porque los plaguicidas pueden ser tóxicos para la salud humana y animal.
La biolixiviación es un término que describe la eliminación de los cationes metálicos de los minerales insolubles por procesos de oxidación y complejación biológica. Este proceso se realiza en su mayor parte para extraer cobre, cobalto, níquel, zinc y uranio de sulfuros u óxidos insolubles. Los procesos de biolixiviación también pueden utilizarse en la reutilización de las cenizas volantes mediante la recuperación del aluminio utilizando ácido sulfúrico.
Procesos de lixiviación de las cenizas volantesEditar
Las cenizas volantes del carbón son un producto que experimenta grandes cantidades de lixiviación durante su eliminación. Aunque se fomenta la reutilización de las cenizas volantes en otros materiales, como el hormigón y los ladrillos, en Estados Unidos gran parte de ellas se eliminan en estanques de retención, lagunas, vertederos y escoriales. Todos estos lugares de vertido contienen agua en la que los efectos del lavado pueden causar la lixiviación de muchos elementos principales diferentes, dependiendo del tipo de cenizas volantes y del lugar donde se originaron. La lixiviación de las cenizas volantes sólo es preocupante si las cenizas volantes no se han eliminado correctamente, como en el caso de la planta fósil de Kingston en el condado de Roane, Tennessee. El fallo estructural de la Planta Fósil Kingston de la Autoridad del Valle de Tennessee provocó una destrucción masiva en toda la zona y graves niveles de contaminación aguas abajo hasta el río Emory y el río Clinch.
Procesos de lixiviación en el sueloEditar
La lixiviación en el suelo depende en gran medida de las características del mismo, lo que dificulta los esfuerzos de modelización. La mayor parte de la lixiviación proviene de la infiltración del agua, un efecto de lavado muy parecido al descrito para el proceso de lixiviación de sustancias biológicas. La lixiviación suele describirse mediante modelos de transporte de solutos, como la ley de Darcy, expresiones de flujo de masas y concepciones de difusión-dispersión. La lixiviación está controlada en gran medida por la conductividad hidráulica del suelo, que depende del tamaño de las partículas y de la densidad relativa a la que se ha consolidado el suelo a través de la tensión. La difusión está controlada por otros factores como el tamaño de los poros y el esqueleto del suelo, la tortuosidad de la trayectoria del flujo y la distribución del disolvente (agua) y los solutos.