Participarea alcoolilor în procesele de autoepurare chimică a sistemelor acvatice
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
496 4
Ultima descărcare din IBN:
2023-04-12 13:43
SM ISO690:2012
RACOVIŢA, Silvia, GLADCHI, Viorica. Participarea alcoolilor în procesele de autoepurare chimică a sistemelor acvatice. In: Integrare prin cercetare şi inovare.: Ştiinţe naturale, exacte şi inginereşti , 26-28 septembrie 2013, Chișinău. Chisinau, Republica Moldova: Universitatea de Stat din Moldova, 2013, R, SNEI, pp. 85-87.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Integrare prin cercetare şi inovare.
R, SNEI, 2013
Conferința "Integrare prin cercetare şi inovare"
Chișinău, Moldova, 26-28 septembrie 2013

Participarea alcoolilor în procesele de autoepurare chimică a sistemelor acvatice


Pag. 85-87

Racoviţa Silvia, Gladchi Viorica
 
Universitatea de Stat din Moldova
 
 
Disponibil în IBN: 2 iunie 2020


Rezumat

Apele naturale constituie o parte componentă a ecosistemelor din sol şi atmosferă şi reprezintă un colector de poluare. Anume din această cauză, procesele chimice ce au loc în sistemele acvatice constituie obiectul de studiu al multiplelor investigaţii. Dintre echivalenţii oxidativi din sistemele acvatice, cei mai importanţi sunt oxigenul dizolvat şi peroxidul de hidrogen [1]. Specificul acestor oxidanţi constă în faptul că ei posedă o reactivitate destul de scăzută şi, pentru a o majora, este necesar a impulsiona activarea lor cu ajutorul ionilor metalelor, de exemplu, al cuprului şi fierului. Actualitatea lucrării constă în necesitatea realizării studiului asupra influenţei alcoolilor în procesele de autoepurare chimică în cadrul sistemului acvatic, pentru a preveni înrăutăţirea calităţii apelor naturale. Rezultatele pot fi evaluate în cadrul controlului chimic al mediului. Se propune să se determine experimental rolul etanolului în sistemele modelate  (în prezenţa diverselor componente – ionii metalelor de tranziţie, oxigenul dizolvat, peroxidul de hidrogen), estimarea contribuţiei asupra proceselor de autoepurare chimică cu participarea radicalilor liberi, care se generează la fotoliza peroxidului de hidrogen. Scopul lucrării constă în cercetarea influenței alcoolilor asupra proceselor de autoepurare chimică a sistemelor acvatice, cu participarea radicalilor liberi. Pentru realizarea scopului, s-au  specificat următoarele sarcini: • S-au studiat parametrii cinetici ai procesului de oxidare a colorantului para-nitrozo dimetilanilina (PNDMA) în lipsa şi prezenţa etanolului. • S-a determinat calitatea apei, din punct de vedere chimic, după diverşi parametri cinetici  (viteza de decolorare a colorantului PNDMA, capacitatea de inhibiţie, concentraţia radicalilor OH). • S-a studiat influența etanolului asupra proceselor de autoepurare chimică a sistemelor acvatice în prezenţa ionilor de Cu (II), Fe (III) şi a acizilor humici. Rezultatele obţinute denotă următoarele. Introducerea în sistemul, în care forţat sunt generaţi radicalii liberi OH, a diverselor cantităţi de etanol duce la creşterea vitezei de destrucție radicalică fotochimică a „capcanei” – PNDMA, şi la scăderea capacităţii de inhibiţie a sistemului analizat. Valorile mari ale capacităţii de inhibiţie, ∑kiSi, (31,55*106 s-1 – 3,91*106 s-1), demonstrează că mediul studiat face parte din categoria apelor poluate şi etanolul duce la generarea unor cantităţi suplimentare de radicali liberi OH, conform reacţiei: C2H5OH + hν ⎯→  .C2H5 + .OH Se cunoaşte că un rol important în generarea radicalilor liberi îl joacă ionii de Cu2+, care se întâlnesc în apele naturale. Pentru a elucida influența concomitentă a ionilor de cupru şi a etanolului în procesele de autoepurare radicalică, a fost studiată cinetica reacţiilor de transformare radicalică a PNDMA în sisteme-model, care au fost supuse iradierii cu raze ultraviolete. Pentru generarea forţată a radicalilor OH, a fost utilizată soluţia de peroxid de hidrogen. În sistem s-au introdus diverse cantităţi de etanol şi o anumită cantitate de Cu2+. S-a observat că viteza de decolorare a colorantului PNDMA creşte ( 1,17-1,97) *10 -9 s -1 odată cu mărirea concentraţiei etanolului în prezenţa ionilor de cupru. Acest fapt denotă că ionii de cupru contribuie la generarea radicalilor OH sau/şi ionii de cupru formează cu etanolul compus chelat instabil care la rândul său, sub influenţa razelor UV formează produşi capabili a genera radicali liberi, care în continuare oxidează mai rapid colorantul PNDMA. Capacitatea de inhibiţie a sistemului în prezenţa ionilor de Cu2+ , ca şi în sistemul precedent, scade cu creşterea concentraţiei etanolului în sistem, dar mediul studiat rămâne să facă parte din categoria apelor poluate. Concentraţia radicalilor OH în sistem rămâne să fie extrem de mică de ordinul 10-19 M. În cazul prezenţei în sistem a ionilor de fier (III), se observă că  asemeni sistemului în care se adaugă ioni de cupru, viteza fotochimică de oxidare creşte de la 1,33*10-9 M/s până la 10*10-9 M/s, odată cu mărirea concentraţiei fierului. De aici rezultă că şi ionii de Fe (III) generează cantităţi suplimentare de radicali OH., conform reacţiei [2]:  Fe2+ + H2O2 ↔Fe3+ OH. + OH.Printre totalitatea substanţelor dizolvate în ape, un rol important îl joacă şi substanţele humice. Astfel, pentru a cunoaşte legităţile proceselor radicalice care au loc în sistem, s-au adăugat diferite cantităţi de etanol în sistemul ce conţine  H2O2, PNDMA şi 1 mg/l de acizi humici. Este evident ca în acest sistem eficacitatea procesului de autoepurare radicalică creşte. Viteza de decolorare fotochimică a colorantului PNDMA creşte esenţial (Fig.), ceea ce denotă că în sistem a apărut o nouă sursă importantă de radicalii liberi, care contribuie la accelerarea procesului de oxidare a colorantului PNDMA şi evident la autoepurarea sistemului.  Se observă că pe măsura complicării sistemului cu potenţiali generatori de radicali liberi (ionii de Cu(II), Fe(III) şi acizi humici), viteza fotochimică de decolorare a PNDMA  creşte, ceea ce demonstrează că acizii humici supuşi reacţiei fotochimice generează radicalii OH ce conduc la autoepurare.  Concluzii  Studierea procesului de autoepurare chimică a mediului acvatic după parametrii cinetici precum capacitatea de inhibiţie a sistemului, concentraţia staţionară a radicalilor OH în prezenţa etanolului, a demonstrat că el afectează procesele de autoepurare şi nu se include în grupul substanţelor poluante care manifestă efecte pozitive în procesul de autoepurare. Odată cu mărirea concentraţiei etanolului în prezenţa ionilor de Cu (II) au dus la generarea radicalilor OH sau ionii de cupru formează cu etanolul un compus chelat instabil, care, la rândul său, sub influenţa razelor UV formează produse capabile a genera radicali liberi, care în continuare oxidează mai rapid colorantul PNDMA. Sistemul în care sunt prezenţi ionii de fier (III) şi diverse concentraţii de etanol încă o dată confirmă ideea că etanolul generează în urma proceselor fotochimice cantităţi suplimentare de radicali liberi OH, care din punctul de vedere al autopurificării radicalice este satisfăcător, însă din punctul de vedere al toxicităţii asupra hidrobionţilor presupunem că e nesatisfăcător pentru organismele acvatice.   Cercetând procesele ce  au loc în prezenţa etanolului şi a  acizilor humici, s-a presupus formarea unor compuşi, care în continuare au efect dublu: primul de a interacţiona cu etanolul, iar cel de-al doilea, de a produce radicali OH la fotoliză.