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El arsénico en el agua

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En el agua (aguas superficiales y subterráneas) el arsénico comúnmente se encuentra en estado de oxidación +5 (arsenato) y +3 (arsenito).

En aguas superficiales con alto contenido de oxígeno, la especie más común es el arsénico pentavalente o arsenato (As+5).

Bajo condiciones de reducción, generalmente en los sedimentos de los lagos o aguas subterráneas, predomina el arsénico trivalente o arsenito (As+3).

El arsenito se encuentra en solución como H3AsO3, H2AsO3-, H2AsO4- y H2AsO4-2 en aguas naturales con pH entre 5 a 9.

El arsenato se encuentra en forma estable en aguas con altos niveles de oxígeno como H3AsO4 en un rango de pH de 2 a 13. La conversión de As+3 a As+5 o viceversa es bastante lento. Los compuestos reducidos de As+3 pueden encontrarse en medios oxidados y los compuestos oxidados de As+5 en medios reducidos.

Los microbios, plantas y animales pueden convertir todo estos compuestos químicos de arsénico inorgánico en compuestos orgánicos (comprometiendo átomos de carbono e hidrógeno).

Las condiciones que favorecen la oxidación química y biológica del arsénico inducen el cambio a especies pentavalentes y, a la inversa, aquellas que favorecen la reducción cambiarán el equilibro al estado trivalente.

La estructura molecular de arsenatos (As+5) y arsenitos (As+3)

Los arsenatos tienen mayor capacidad de ionización debido a la presencia del doble enlace. La molécula que al perder el ión hidrógeno por la disociación, queda con carga negativa formando varios aniones según las ecuaciones:

pKs=2,2 pKs=6,94 pKs=11,5

H3AsO4H2AsO - + H+ HAsO4 - 2 + H+AsO4-3 + H+

En aguas con altos niveles de oxígeno, el (As+5) (como H3AsO4) se vuelve estable, existiendo las especies antes mencionadas, en un rango de pH de entre 2 a 13.

pH 0 - 9 10 - 12 13 14
As+ 3 H3AsO3 H2AsO3- H3AsO3- 2 AsO3- 3
pH 0 - 2 3 - 6 7 - 11 12 -; 14
As+ 5 H3AsO4 H2AsO4- H3AsO4- 2 AsO4- 3

Estabilidad y predominio de las especies de arsénico variando los rangos de pH en el medio acuático.

Como resultado de la disociación del ácido arsenioso característico en aguas subterráneas con pH mayor de 7, el arsénico se pueden presentar en alguna de las siguientes formas:

pKs= 9,2 pKs= 14,22 pKs= 19,22

H3AsO3H2AsO3 - + H+HAsO3- 2 + H+ AsO3 - 3 + H+

Bajo condiciones anóxicas, aún a pH por encima de 7 el arsénico se estabiliza en especies dominantes no iónicas.

Los arsenatos y arsenitos se disocian a un pH muy diferente. En un rango de pH entre 6,5 y 8,5 característico del agua natural, las formas predominantes de arsenato y arsenitos son: H2AsO4-; HAsO4- 2; y H2AsO3.

La principal vía de dispersión del arsénico en el ambiente es el agua. Aún si se considera la sedimentación, la solubilidad de los arsenatos y arsenitos es suficiente para que este elemento se transporte en los sistemas acuáticos. La concentración del arsénico en aguas naturales frescas es muy variable y probablemente depende de las formas de arsénico en el suelo local.


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