Di seguito troverete il riassunto in francese del rapporto inglese, realizzato dal Laboratorio Chimica Ambientale dell’università Aix Marseille e dal CNRS : “Le performance di purificazione del sistema LaVie: effetto della concentrazione di cloro libero e ossigeno disciolto“
Le prestazioni di purificazione del sistema LaVie : effetto del cloro libero e della concentrazione di ossigeno disciolto
Note : Abbiamo deliberatamente posizionato la conclusione sotto l’introduzione per consentire di comprendere rapidamente i risultati di questo studio senza passare per la parte più tecnica.
Introduzione e obiettivi
Il sistema LAVIE mira a fornire acqua pura e di alta qualità, sia piacevole da bere che benefica per la salute, offrendo al contempo una soluzione di acqua potabile per i paesi in via di sviluppo. Questo sistema purifica l’acqua di rete contenente cloro, eliminando al contempo batteri e virus. Il rapporto si concentra sulla dimostrazione dell’efficacia del sistema LAVIE nel degradare i composti organici tramite fotolisi (cioè mediante l’assorbimento diretto della luce) ed esplora l’efficacia del *cloro libero in questo processo.
Conclusione
Il sistema LAVIE dimostra chiaramente la sua efficacia nella degradazione dei composti organici in presenza di cloro libero e ossigeno. La fotolisi del cloro e la produzione di specie reattive dell’ossigeno giocano un ruolo cruciale in questo processo, rendendo il sistema LAVIE un metodo innovativo per purificare l’acqua del rubinetto eliminando le tracce di composti farmaceutici e altri inquinanti organici.
Riassunto dello studio
Il sistema LaVie dimostra chiaramente la sua efficacia nella degradazione dei composti organici in presenza di cloro libero e ossigeno. La fotolisi del cloro e la produzione di specie reattive dell’ossigeno giocano un ruolo cruciale in questo processo, rendendo il sistema LaVie un metodo innovativo per purificare l’acqua del rubinetto eliminando le tracce di composti farmaceutici e altri inquinanti organici.
Materiali e metodi analitici
- Prodotti e reattivi: Utilizzo di *Diclofénac (DCF) come composto di riferimento, di candeggina e di altri prodotti chimici specifici per le analisi.
- Preparazione delle soluzioni: Soluzioni di DCF preparate con acqua ultra-pura e mescolate con acqua del rubinetto per ottenere diverse concentrazioni di DCF e di cloro libero.
- Sistema di purificazione LaVie: Dotato di LED UV-A per una durata di esposizione programmata di 15 minuti.
Metodi analitici
- Misura del cloro libero e dell’ossigeno disciolto: Utilizzo di fotometro ed elettrodi specifici per queste misure.
- Abattimento dei composti organici: Monitoraggio tramite cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC).
Risultati
- Parametri sperimentali: Regolazione delle concentrazioni di DCF e di cloro libero per osservare la degradazione significativa dei composti organici.
- Effetto della concentrazione di cloro libero sulla degradazione del DCF:
- Alte concentrazioni di DCF: Degradazione del DCF migliorata in presenza di cloro libero, con una relazione lineare osservata tra la concentrazione di cloro e la percentuale di eliminazione del DCF.
- Basse concentrazioni di DCF: Miglioramento dell’eliminazione del DCF con l’aumento della concentrazione di cloro libero, confermando l’implicazione del cloro nel processo di degradazione.
- Effetto della concentrazione di ossigeno: Esperimenti condotti in condizioni aerobie e anaerobie mostrano che l’eliminazione dell’ossigeno riduce significativamente la degradazione del DCF, suggerendo l’implicazione delle specie reattive dell’ossigeno nel processo.
Riferimenti
Remucal C.K. e Manley D., 2016. “Emerging investigators series: l’efficacia della fotolisi del cloro come processo di ossidazione avanzata per il trattamento dell’acqua potabile.” Environ. Sci.: Water Res. Technol. 2, 565
Una delle figure che illustrano lo studio
Legenda : Degradazione del DCF in funzione della concentrazione di cloro libero nell’acqua del rubinetto arricchita con candeggina dopo irradiazione nel sistema LAVIE in condizioni *aerobie (Aerated) e anaerobie (Dearated), [DCF] = 2,5 mg/L e [cloro libero] circa 2 mg/L.
Domande / Risposte
*Che cos'è il cloro libero?
Il cloro libero si riferisce al cloro disponibile nell’acqua sotto forma di cloro attivo, capace di disinfettare e distruggere i microrganismi. Esiste principalmente sotto due forme:
- Acido ipocloroso (HOCl): È la forma più efficace per la disinfezione poiché penetra facilmente le pareti delle cellule dei microrganismi.
- Ion ipoclorito (OCl⁻): È una forma meno efficace di cloro libero a causa della sua carica ionica, che limita la sua capacità di penetrare nelle cellule.
Il cloro libero è spesso utilizzato nel trattamento dell’acqua potabile per uccidere batteri, virus e altri patogeni, nonché per ossidare contaminanti chimici. La sua concentrazione è misurata per garantire l’efficacia della disinfezione minimizzando al contempo la formazione di sottoprodotti indesiderati come i trialometani (THM).
Qual è la relazione tra la candeggina e il cloro libero?
La candeggina e il cloro libero sono correlati ma non sono esattamente la stessa cosa.
Candeggina :
- La candeggina è una soluzione acquosa contenente ipoclorito di sodio (NaClO). È un prodotto chimico utilizzato principalmente come disinfettante e agente sbiancante.
- Quando è disciolto in acqua, l’ipoclorito di sodio si dissocia in ioni ipoclorito (OCl⁻) e acido ipocloroso (HOCl), il che contribuisce alla sua azione disinfettante.
Cloro libero :
- Il cloro libero nell’acqua si riferisce alle forme attive di cloro, principalmente l’acido ipocloroso (HOCl) e l’ione ipoclorito (OCl⁻).
- È il cloro libero che è responsabile dell’effetto disinfettante nell’acqua trattata. Il termine “cloro libero” è utilizzato per misurare la quantità di cloro disponibile per la disinfezione nell’acqua potabile o di piscina.
Relazione tra i due :
- Quando si aggiunge candeggina all’acqua, essa rilascia cloro libero sotto forma di acido ipocloroso (HOCl) e ioni ipoclorito (OCl⁻).
- In questo senso, la candeggina è una fonte di cloro libero quando viene aggiunta all’acqua.
Riepilogo :
– Candeggina = fonte di cloro libero (ipoclorito di sodio in soluzione).
– Cloro libero = forme attive (HOCl e OCl⁻) di cloro nell’acqua, derivate dalla candeggina o da altre fonti di cloro.
Perché il diclofenac (DCF), considerato tossico, è stato incluso in questo esperimento?
- Tossicità : Il diclofenac, un anti-infiammatorio non steroideo (FANS) comunemente utilizzato per trattare il dolore e l’infiammazione, è spesso rilevato nelle acque superficiali e nelle acque reflue a causa del suo utilizzo diffuso e della sua escrezione da parte dell’organismo. Anche a basse concentrazioni, può avere effetti tossici sulla vita acquatica, in particolare su pesci e invertebrati acquatici.
- Presenza nell’acqua potabile : Sebbene generalmente a concentrazioni molto basse, il diclofenac può essere trovato nell’acqua potabile, risultante dall’incapacità degli impianti di depurazione di eliminare completamente i residui farmaceutici.
- Inclusione nell’esperimento : Il diclofenac è stato utilizzato in questo studio come composto di riferimento per valutare l’efficacia del sistema LAVIE nel degradare i contaminanti organici presenti nell’acqua potabile. Questo consente di dimostrare la capacità del sistema di rimuovere tracce di prodotti farmaceutici, migliorando così la qualità dell’acqua potabile.
Perché gli esperimenti sono stati condotti in condizioni aerobiche (aerated) e anaerobiche (dearated)?
Gli esperimenti sono stati condotti in condizioni aerobiche e anaerobiche per valutare l’impatto dell’ossigeno disciolto sull’efficacia del sistema di purificazione LAVIE.
- Aerobico (aerato) : L’acqua contiene ossigeno disciolto, favorendo la formazione di specie reattive dell’ossigeno (ERO) come i radicali idrossilici, che degradano efficacemente i contaminanti.
- Anaerobico (dearato) : L’acqua è priva di ossigeno disciolto, il che limita la formazione delle ERO e riduce l’efficacia della degradazione dei contaminanti.
Conclusione : La presenza di ossigeno disciolto migliora significativamente la degradazione del diclofenac da parte del sistema LaVie, dimostrando l’importanza delle condizioni aerobiche (cioè con il tasso di ossigeno normale che si trova nell’acqua potabile) per una purificazione ottimale.