A continuación, encontrará el resumen en francés del informe en inglés, realizado por el Laboratorio de Química Ambiental de la universidad Aix Marseille y el CNRS: “El rendimiento de purificación del sistema LaVie: efecto de la concentración de cloro libre y oxígeno disuelto“
Las prestaciones de purificación del sistema LaVie: efecto del cloro libre y de la concentración de oxígeno disuelto
Notas: Hemos colocado deliberadamente la conclusión debajo de la introducción para permitir una comprensión rápida de los resultados de este estudio sin pasar por la parte más técnica.
Introducción y objetivos
El sistema LAVIE tiene como objetivo proporcionar agua pura y de alta calidad, agradable para beber y beneficiosa para la salud, al mismo tiempo que ofrece una solución de agua potable para los países en desarrollo. Este sistema purifica el agua de la red que contiene cloro mientras elimina bacterias y virus. El informe se centra en demostrar la eficacia del sistema LAVIE para degradar compuestos orgánicos mediante fotólisis (es decir, mediante la absorción directa de luz) y explora la eficacia del *cloro libre en este proceso.
Conclusión
El sistema LAVIE demuestra claramente su eficacia para la degradación de compuestos orgánicos en presencia de cloro libre y oxígeno. La fotólisis del cloro y la producción de especies reactivas de oxígeno juegan un papel crucial en este proceso, haciendo del sistema LAVIE un método innovador para purificar el agua del grifo eliminando trazas de compuestos farmacéuticos y otros contaminantes orgánicos.
Resumen del estudio
El sistema LaVie demuestra claramente su eficacia para la degradación de compuestos orgánicos en presencia de cloro libre y oxígeno. La fotólisis del cloro y la producción de especies reactivas de oxígeno juegan un papel crucial en este proceso, haciendo del sistema LaVie un método innovador para purificar el agua del grifo eliminando trazas de compuestos farmacéuticos y otros contaminantes orgánicos.
Material y métodos analíticos
- Productos y reactivos: Uso de *Diclofenaco (DCF) como compuesto de referencia, de lejía y otros productos químicos específicos para los análisis.
- Preparación de soluciones: Soluciones de DCF preparadas con agua ultrapura y mezcladas con agua del grifo para obtener diferentes concentraciones de DCF y de cloro libre.
- Sistema de purificación LaVie: Equipado con LED UV-A para un tiempo de exposición programado de 15 minutos.
Métodos analíticos
- Medición de cloro libre y oxígeno disuelto: Uso de fotómetro y electrodos específicos para estas mediciones.
- Reducción de compuestos orgánicos: Seguimiento mediante cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC).
Resultados
- Parámetros experimentales: Ajuste de las concentraciones de DCF y de cloro libre para observar la degradación significativa de los compuestos orgánicos.
- Efecto de la concentración de cloro libre sobre la degradación del DCF:
- Altas concentraciones de DCF: Degradación del DCF mejorada en presencia de cloro libre, con una relación lineal observada entre la concentración de cloro y el porcentaje de eliminación del DCF.
- Bajas concentraciones de DCF: Mejora de la eliminación del DCF con el aumento de la concentración de cloro libre, confirmando la implicación del cloro en el proceso de degradación.
- Efecto de la concentración de oxígeno: Experimentos realizados en condiciones aeróbicas y anaeróbicas muestran que la eliminación de oxígeno disminuye significativamente la degradación del DCF, sugiriendo la implicación de especies reactivas de oxígeno en el proceso.
Referencias
Remucal C.K. y Manley D., 2016. “Serie de investigadores emergentes: la eficacia de la fotólisis del cloro como un proceso de oxidación avanzada para el tratamiento de agua potable.” Environ. Sci.: Water Res. Technol. 2, 565
Una de las figuras que ilustra el estudio
Legenda: Degradación del DCF en función de la concentración de cloro libre en el agua del grifo enriquecida con lejía después de la irradiación en el sistema LAVIE en condiciones *aeróbicas (Aerated) y anaeróbicas (Dearated), [DCF] = 2,5 mg/L y [cloro libre] aproximadamente 2 mg/L.
Preguntas / Respuestas
*¿Qué es el cloro libre?
El cloro libre se refiere al cloro disponible en el agua en forma de cloro activo, capaz de desinfectar y destruir microorganismos. Existen principalmente en dos formas:
- Ácido hipocloroso (HOCl): Esta es la forma más eficaz para la desinfección ya que penetra fácilmente las paredes celulares de los microorganismos.
- Ion hipoclorito (OCl⁻): Esta es una forma menos eficaz de cloro libre debido a su carga iónica, que limita su capacidad para penetrar las células.
El cloro libre se utiliza a menudo en el tratamiento del agua potable para matar bacterias, virus y otros patógenos, así como para oxidar contaminantes químicos. Su concentración se mide para garantizar la eficacia de la desinfección mientras se minimiza la formación de subproductos indeseables como los trihalometanos (THM).
¿Cuál es la relación entre el blanqueador y el cloro libre?
La lejía y el cloro libre están relacionados, pero no son exactamente lo mismo.
Lejía:
- La lejía es una solución acuosa que contiene hipoclorito de sodio (NaClO). Es un producto químico utilizado principalmente como desinfectante y agente blanqueador.
- Cuando se disuelve en agua, el hipoclorito de sodio se disocia en iones hipoclorito (OCl⁻) y ácido hipocloroso (HOCl), lo que contribuye a su acción desinfectante.
Cloro libre:
- El cloro libre en el agua se refiere a las formas activas de cloro, principalmente el ácido hipocloroso (HOCl) y el ion hipoclorito (OCl⁻).
- Es el cloro libre el que es responsable del efecto desinfectante en el agua tratada. El término “cloro libre” se utiliza para medir la cantidad de cloro disponible para la desinfección en el agua potable o de piscina.
Relación entre los dos:
- Cuando se añade lejía al agua, libera cloro libre en forma de ácido hipocloroso (HOCl) e iones hipoclorito (OCl⁻).
- En este sentido, la lejía es una fuente de cloro libre cuando se añade al agua.
Resumen:
– Lejía = fuente de cloro libre (hipoclorito de sodio en solución).
– Cloro libre = formas activas (HOCl y OCl⁻) de cloro en el agua, derivadas de la lejía u otras fuentes de cloro.
¿Por qué se incluyó el diclofenaco (DCF), considerado tóxico, en esta experiencia?
- Toxicidad: El diclofenaco, un antiinflamatorio no esteroideo (AINE) comúnmente utilizado para tratar el dolor y la inflamación, se detecta a menudo en aguas superficiales y aguas residuales debido a su uso generalizado y a su excreción por el organismo. Incluso a bajas concentraciones, puede tener efectos tóxicos sobre la vida acuática, incluyendo peces e invertebrados acuáticos.
- Presencia en el agua del grifo: Aunque generalmente a concentraciones muy bajas, el diclofenaco puede encontrarse en el agua del grifo, resultado de la incapacidad de las estaciones de tratamiento para eliminar completamente los residuos farmacéuticos.
- Inclusión en la experiencia: El diclofenaco se ha utilizado en este estudio como compuesto de referencia para evaluar la eficacia del sistema LAVIE para degradar los contaminantes orgánicos presentes en el agua del grifo. Esto permite demostrar la capacidad del sistema para eliminar trazas de productos farmacéuticos, mejorando así la calidad del agua potable.
¿Por qué se realizaron las experiencias en condiciones aeróbicas (aerated) y anaeróbicas (dearated)?
Los experimentos se llevaron a cabo en condiciones aeróbicas y anaeróbicas para evaluar el impacto del oxígeno disuelto en la eficacia del sistema de purificación LAVIE.
- Aeróbico (aerated): El agua contiene oxígeno disuelto, favoreciendo la formación de especies reactivas de oxígeno (ERO) como los radicales hidroxilos, que degradan eficazmente los contaminantes.
- Anaeróbico (dearated): El agua carece de oxígeno disuelto, lo que limita la formación de ERO y reduce la eficacia de la degradación de los contaminantes.
Conclusión: La presencia de oxígeno disuelto mejora significativamente la degradación del diclofenaco por el sistema LaVie, demostrando la importancia de las condiciones aeróbicas (es decir, con la tasa de oxígeno normal que se encuentra en el agua del grifo) para una purificación óptima.