TRATAMIENTO ELECTROQUIMICO DE CONTAMINANTES ORGANOCLORADOS ALIFATICOS. ELUCIDACION DE LOS CAMINOS DE REACCION.

Risultato della ricerca: Other

Abstract

Los hidrocarburos alifáticos clorados conjugan toxicidad con una alta estabilidad química, capacidad de bioacumulación y difusión de largo alcance. Los cloroetanos son particularmente ubicuos en la industria y en los productos domésticos, y su introducción en el medio ambiente puede entrañar riesgos para los seres vivos. Actualmente, la USEPA (US Environmental Protection Agency) está llevando a cabo el llamado “Endocrine Disruptor Screening Program (EDSP)”, en el cual tanto el 1,2-dicloroetano (DCA) como el 1,1,2,2-tetracloroetano (TCA) son considerados prioritarios debido a sus efectos potenciales sobre el sistema endocrino. El DCA se encuentra también en la lista de substancias prioritarias establecida recientemente por la Comisión Europea.1 Para evitar o, cuando menos, minimizar la entrada de cloroetanos en el medio acuático es necesaria la aplicación de tecnologías de tratamiento de aguas más eficaces que las tradicionalmente empleadas en las plantas de tratamiento de aguas residuales, como por ejemplo los procesos de oxidación avanzada (AOPs). De entre éstos, los AOPs electroquímicos (EAOPs) como la oxidación anódica (OA) y el proceso electro-Fenton (EF) vienen suscitando un gran interés para la degradación de compuestos orgánicos debido a sus excepcionales características técnicas y al uso reducido de compuestos químicos de elevado coste. Sin embargo, hasta la fecha, la electrorreducción con cátodos de plata ha sido el método electroquímico más utilizado para la destrucción de cloroetanos, observándose en general una conversión parcial de los contaminantes iniciales en lugar de su mineralización total. En este trabajo, se han tratado disoluciones acuosas ácidas de DCA y TCA mediante los procesos EF y OA. Las electrólisis se han realizado a corriente constante usando un ánodo de diamante dopado con boro (BDD) y un cátodo a difusión de aire (ADE) capaz de generar H2O2 in situ, el cual reacciona con el Fe2+ añadido para obtener •OH en el seno de la disolución a partir de la conocida reacción de Fenton. A los 420 min de tratamiento EF a 300 mA, se alcanzó la mineralización prácticamente total de disoluciones con 4 mM de DCA o TCA. Tratamientos comparativos en ausencia de Fe2+ (es decir, OA) o con un ánodo de menor poder oxidante como el Pt condujeron a una mineralización más pobre. Los resultados tan positivos obtenidos mediante el proceso EF con BDD se pueden atribuir a la acción sinérgica de los radicales oxidantes, es decir, BDD(•OH) en la superficie del ánodo y •OH en el seno de la disolución, además de la minimización de las limitaciones difusivas. El descenso de la concentración del contaminante inicial se ajusta perfectamente a una cinética de pseudo primer orden. Los subproductos acumulados en mayor concentración durante la degradación del DCA y el TCA son los ácidos cloroacético y dicloroacético, respectivamente. Así mismo, se han identificado los ácidos acético, oxálico y fórmico. Los caminos de reacción propuestos incluyen etapas de decloración oxidativa y reductiva (catódica). Por otra parte, se ha encontrado que el cloro se libera inicialmente como ion Cl, el cual es oxidado a ion ClO3 y, fundamentalmente, a ion ClO4, gracias a la acción de los radicales BDD(•OH) y •OH generados en gran proporción.En conclusión, se ha demostrado que el proceso EF con una celda BDD/ADE es una tecnología muy efectiva para la descontaminación de disoluciones acuosas de DCA y TCA, así como de mezclas de ambos, lo cual constituye un resultado importante de cara a proseguir con su tratamiento en matrices de agua real.Referencias1.European
Lingua originaleSpanish
Numero di pagine1
Stato di pubblicazionePublished - 2011

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@conference{c40bcee18fa941c5a4a739f081c05ff2,
title = "TRATAMIENTO ELECTROQUIMICO DE CONTAMINANTES ORGANOCLORADOS ALIFATICOS. ELUCIDACION DE LOS CAMINOS DE REACCION.",
abstract = "Los hidrocarburos alif{\'a}ticos clorados conjugan toxicidad con una alta estabilidad qu{\'i}mica, capacidad de bioacumulaci{\'o}n y difusi{\'o}n de largo alcance. Los cloroetanos son particularmente ubicuos en la industria y en los productos dom{\'e}sticos, y su introducci{\'o}n en el medio ambiente puede entra{\~n}ar riesgos para los seres vivos. Actualmente, la USEPA (US Environmental Protection Agency) est{\'a} llevando a cabo el llamado “Endocrine Disruptor Screening Program (EDSP)”, en el cual tanto el 1,2-dicloroetano (DCA) como el 1,1,2,2-tetracloroetano (TCA) son considerados prioritarios debido a sus efectos potenciales sobre el sistema endocrino. El DCA se encuentra tambi{\'e}n en la lista de substancias prioritarias establecida recientemente por la Comisi{\'o}n Europea.1 Para evitar o, cuando menos, minimizar la entrada de cloroetanos en el medio acu{\'a}tico es necesaria la aplicaci{\'o}n de tecnolog{\'i}as de tratamiento de aguas m{\'a}s eficaces que las tradicionalmente empleadas en las plantas de tratamiento de aguas residuales, como por ejemplo los procesos de oxidaci{\'o}n avanzada (AOPs). De entre {\'e}stos, los AOPs electroqu{\'i}micos (EAOPs) como la oxidaci{\'o}n an{\'o}dica (OA) y el proceso electro-Fenton (EF) vienen suscitando un gran inter{\'e}s para la degradaci{\'o}n de compuestos org{\'a}nicos debido a sus excepcionales caracter{\'i}sticas t{\'e}cnicas y al uso reducido de compuestos qu{\'i}micos de elevado coste. Sin embargo, hasta la fecha, la electrorreducci{\'o}n con c{\'a}todos de plata ha sido el m{\'e}todo electroqu{\'i}mico m{\'a}s utilizado para la destrucci{\'o}n de cloroetanos, observ{\'a}ndose en general una conversi{\'o}n parcial de los contaminantes iniciales en lugar de su mineralizaci{\'o}n total. En este trabajo, se han tratado disoluciones acuosas {\'a}cidas de DCA y TCA mediante los procesos EF y OA. Las electr{\'o}lisis se han realizado a corriente constante usando un {\'a}nodo de diamante dopado con boro (BDD) y un c{\'a}todo a difusi{\'o}n de aire (ADE) capaz de generar H2O2 in situ, el cual reacciona con el Fe2+ a{\~n}adido para obtener •OH en el seno de la disoluci{\'o}n a partir de la conocida reacci{\'o}n de Fenton. A los 420 min de tratamiento EF a 300 mA, se alcanz{\'o} la mineralizaci{\'o}n pr{\'a}cticamente total de disoluciones con 4 mM de DCA o TCA. Tratamientos comparativos en ausencia de Fe2+ (es decir, OA) o con un {\'a}nodo de menor poder oxidante como el Pt condujeron a una mineralizaci{\'o}n m{\'a}s pobre. Los resultados tan positivos obtenidos mediante el proceso EF con BDD se pueden atribuir a la acci{\'o}n sin{\'e}rgica de los radicales oxidantes, es decir, BDD(•OH) en la superficie del {\'a}nodo y •OH en el seno de la disoluci{\'o}n, adem{\'a}s de la minimizaci{\'o}n de las limitaciones difusivas. El descenso de la concentraci{\'o}n del contaminante inicial se ajusta perfectamente a una cin{\'e}tica de pseudo primer orden. Los subproductos acumulados en mayor concentraci{\'o}n durante la degradaci{\'o}n del DCA y el TCA son los {\'a}cidos cloroac{\'e}tico y dicloroac{\'e}tico, respectivamente. As{\'i} mismo, se han identificado los {\'a}cidos ac{\'e}tico, ox{\'a}lico y f{\'o}rmico. Los caminos de reacci{\'o}n propuestos incluyen etapas de decloraci{\'o}n oxidativa y reductiva (cat{\'o}dica). Por otra parte, se ha encontrado que el cloro se libera inicialmente como ion Cl, el cual es oxidado a ion ClO3 y, fundamentalmente, a ion ClO4, gracias a la acci{\'o}n de los radicales BDD(•OH) y •OH generados en gran proporci{\'o}n.En conclusi{\'o}n, se ha demostrado que el proceso EF con una celda BDD/ADE es una tecnolog{\'i}a muy efectiva para la descontaminaci{\'o}n de disoluciones acuosas de DCA y TCA, as{\'i} como de mezclas de ambos, lo cual constituye un resultado importante de cara a proseguir con su tratamiento en matrices de agua real.Referencias1.European",
keywords = "1, 2, 2-DICLOROETANO; 1, 2-TETRACLOROETANO; PROCESO ELECTRO-FENTON",
author = "Onofrio Scialdone and Serena Randazzo",
year = "2011",
language = "Spanish",

}

TY - CONF

T1 - TRATAMIENTO ELECTROQUIMICO DE CONTAMINANTES ORGANOCLORADOS ALIFATICOS. ELUCIDACION DE LOS CAMINOS DE REACCION.

AU - Scialdone, Onofrio

AU - Randazzo, Serena

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Los hidrocarburos alifáticos clorados conjugan toxicidad con una alta estabilidad química, capacidad de bioacumulación y difusión de largo alcance. Los cloroetanos son particularmente ubicuos en la industria y en los productos domésticos, y su introducción en el medio ambiente puede entrañar riesgos para los seres vivos. Actualmente, la USEPA (US Environmental Protection Agency) está llevando a cabo el llamado “Endocrine Disruptor Screening Program (EDSP)”, en el cual tanto el 1,2-dicloroetano (DCA) como el 1,1,2,2-tetracloroetano (TCA) son considerados prioritarios debido a sus efectos potenciales sobre el sistema endocrino. El DCA se encuentra también en la lista de substancias prioritarias establecida recientemente por la Comisión Europea.1 Para evitar o, cuando menos, minimizar la entrada de cloroetanos en el medio acuático es necesaria la aplicación de tecnologías de tratamiento de aguas más eficaces que las tradicionalmente empleadas en las plantas de tratamiento de aguas residuales, como por ejemplo los procesos de oxidación avanzada (AOPs). De entre éstos, los AOPs electroquímicos (EAOPs) como la oxidación anódica (OA) y el proceso electro-Fenton (EF) vienen suscitando un gran interés para la degradación de compuestos orgánicos debido a sus excepcionales características técnicas y al uso reducido de compuestos químicos de elevado coste. Sin embargo, hasta la fecha, la electrorreducción con cátodos de plata ha sido el método electroquímico más utilizado para la destrucción de cloroetanos, observándose en general una conversión parcial de los contaminantes iniciales en lugar de su mineralización total. En este trabajo, se han tratado disoluciones acuosas ácidas de DCA y TCA mediante los procesos EF y OA. Las electrólisis se han realizado a corriente constante usando un ánodo de diamante dopado con boro (BDD) y un cátodo a difusión de aire (ADE) capaz de generar H2O2 in situ, el cual reacciona con el Fe2+ añadido para obtener •OH en el seno de la disolución a partir de la conocida reacción de Fenton. A los 420 min de tratamiento EF a 300 mA, se alcanzó la mineralización prácticamente total de disoluciones con 4 mM de DCA o TCA. Tratamientos comparativos en ausencia de Fe2+ (es decir, OA) o con un ánodo de menor poder oxidante como el Pt condujeron a una mineralización más pobre. Los resultados tan positivos obtenidos mediante el proceso EF con BDD se pueden atribuir a la acción sinérgica de los radicales oxidantes, es decir, BDD(•OH) en la superficie del ánodo y •OH en el seno de la disolución, además de la minimización de las limitaciones difusivas. El descenso de la concentración del contaminante inicial se ajusta perfectamente a una cinética de pseudo primer orden. Los subproductos acumulados en mayor concentración durante la degradación del DCA y el TCA son los ácidos cloroacético y dicloroacético, respectivamente. Así mismo, se han identificado los ácidos acético, oxálico y fórmico. Los caminos de reacción propuestos incluyen etapas de decloración oxidativa y reductiva (catódica). Por otra parte, se ha encontrado que el cloro se libera inicialmente como ion Cl, el cual es oxidado a ion ClO3 y, fundamentalmente, a ion ClO4, gracias a la acción de los radicales BDD(•OH) y •OH generados en gran proporción.En conclusión, se ha demostrado que el proceso EF con una celda BDD/ADE es una tecnología muy efectiva para la descontaminación de disoluciones acuosas de DCA y TCA, así como de mezclas de ambos, lo cual constituye un resultado importante de cara a proseguir con su tratamiento en matrices de agua real.Referencias1.European

AB - Los hidrocarburos alifáticos clorados conjugan toxicidad con una alta estabilidad química, capacidad de bioacumulación y difusión de largo alcance. Los cloroetanos son particularmente ubicuos en la industria y en los productos domésticos, y su introducción en el medio ambiente puede entrañar riesgos para los seres vivos. Actualmente, la USEPA (US Environmental Protection Agency) está llevando a cabo el llamado “Endocrine Disruptor Screening Program (EDSP)”, en el cual tanto el 1,2-dicloroetano (DCA) como el 1,1,2,2-tetracloroetano (TCA) son considerados prioritarios debido a sus efectos potenciales sobre el sistema endocrino. El DCA se encuentra también en la lista de substancias prioritarias establecida recientemente por la Comisión Europea.1 Para evitar o, cuando menos, minimizar la entrada de cloroetanos en el medio acuático es necesaria la aplicación de tecnologías de tratamiento de aguas más eficaces que las tradicionalmente empleadas en las plantas de tratamiento de aguas residuales, como por ejemplo los procesos de oxidación avanzada (AOPs). De entre éstos, los AOPs electroquímicos (EAOPs) como la oxidación anódica (OA) y el proceso electro-Fenton (EF) vienen suscitando un gran interés para la degradación de compuestos orgánicos debido a sus excepcionales características técnicas y al uso reducido de compuestos químicos de elevado coste. Sin embargo, hasta la fecha, la electrorreducción con cátodos de plata ha sido el método electroquímico más utilizado para la destrucción de cloroetanos, observándose en general una conversión parcial de los contaminantes iniciales en lugar de su mineralización total. En este trabajo, se han tratado disoluciones acuosas ácidas de DCA y TCA mediante los procesos EF y OA. Las electrólisis se han realizado a corriente constante usando un ánodo de diamante dopado con boro (BDD) y un cátodo a difusión de aire (ADE) capaz de generar H2O2 in situ, el cual reacciona con el Fe2+ añadido para obtener •OH en el seno de la disolución a partir de la conocida reacción de Fenton. A los 420 min de tratamiento EF a 300 mA, se alcanzó la mineralización prácticamente total de disoluciones con 4 mM de DCA o TCA. Tratamientos comparativos en ausencia de Fe2+ (es decir, OA) o con un ánodo de menor poder oxidante como el Pt condujeron a una mineralización más pobre. Los resultados tan positivos obtenidos mediante el proceso EF con BDD se pueden atribuir a la acción sinérgica de los radicales oxidantes, es decir, BDD(•OH) en la superficie del ánodo y •OH en el seno de la disolución, además de la minimización de las limitaciones difusivas. El descenso de la concentración del contaminante inicial se ajusta perfectamente a una cinética de pseudo primer orden. Los subproductos acumulados en mayor concentración durante la degradación del DCA y el TCA son los ácidos cloroacético y dicloroacético, respectivamente. Así mismo, se han identificado los ácidos acético, oxálico y fórmico. Los caminos de reacción propuestos incluyen etapas de decloración oxidativa y reductiva (catódica). Por otra parte, se ha encontrado que el cloro se libera inicialmente como ion Cl, el cual es oxidado a ion ClO3 y, fundamentalmente, a ion ClO4, gracias a la acción de los radicales BDD(•OH) y •OH generados en gran proporción.En conclusión, se ha demostrado que el proceso EF con una celda BDD/ADE es una tecnología muy efectiva para la descontaminación de disoluciones acuosas de DCA y TCA, así como de mezclas de ambos, lo cual constituye un resultado importante de cara a proseguir con su tratamiento en matrices de agua real.Referencias1.European

KW - 1

KW - 2

KW - 2-DICLOROETANO; 1

KW - 2-TETRACLOROETANO; PROCESO ELECTRO-FENTON

UR - http://hdl.handle.net/10447/60622

M3 - Other

ER -