Exploración de los efectos del pH, la fuerza iónica y la temperatura en la sorción de bisulfuro en bentonita mediante...

Sus antecedentes:

• La arcilla de bentonita es vital para el sistema de barrera de ingeniería (EBS) en el repositorio geológico profundo (DGR) de Canadá.
• La corrosión microbiológicamente influenciada del combustible gastado (UFC) por el bisulfuro (HS-) es una preocupación clave para la seguridad.
• La comprensión de la sorción de HS- en bentonita es esencial para mitigar la corrosión del cobre.

Objetivo del estudio:

• Investigar la dinámica de sorción del bisulfuro (HS-) en bentonita.
• Determinar la influencia de la temperatura, el pH y la fuerza iónica en la sorción de HS-.
• Desarrollar y validar un modelo termodinámico de sorción para HS- en bentonita.

Principales métodos:

• Se realizaron experimentos de lotes de laboratorio utilizando suspensiones de bentonita.
• Se midió la sorción de HS- en un rango de temperaturas (10-40 °C), pH (9-11) y fuerzas iónicas (0.01-1 M NaCl).
• Se desarrolló y calibró un modelo termodinámico de sorción utilizando PHREEQC.

Principales resultados:

• La sorción de HS- aumentó con la temperatura pero disminuyó con el aumento del pH y la fuerza iónica.
• Un ANOVA de 3 vías confirmó la significancia estadística de los efectos individuales e interactivos de las variables probadas.
• El modelo termodinámico describió con éxito las tendencias experimentales, destacando las reacciones redox, la precipitación de FeS y la complejación superficial como mecanismos clave de sorción.

Conclusiones:

• Este estudio proporciona nuevos conocimientos experimentales y de modelado sobre la sorción de HS- en bentonita.
• Los hallazgos mejoran la comprensión del papel de la bentonita en la mitigación del transporte de bisulfuro en DGR.
• Los resultados son relevantes para el DGR canadiense y otros diseños de repositorios de residuos nucleares a nivel mundial.