DEGRADACI“N DE CONTAMINANTES NITROAROMTICOS Y ESTUDIO DE ... 9Caracterizaci³n de los...

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  • 11

    DEGRADACIDEGRADACIN DE CONTAMINANTES N DE CONTAMINANTES NITROAROMNITROAROMTICOS Y ESTUDIO DE EFICIENCIA TICOS Y ESTUDIO DE EFICIENCIA

    EN EL MARCO DE LAS TEN EL MARCO DE LAS TCNICAS AOTCNICAS AOT

    Carlos LucianoCarlos Luciano11, Fernando Garc, Fernando Garca Einschlaga Einschlag11, Jorge L, Jorge Lpezpez1,21,2, , Laura VillataLaura Villata11 y Alberto L. Capparelliy Alberto L. Capparelli11

    INIFTAINIFTA1.1.-- Instituto de Investigaciones FisicoquInstituto de Investigaciones Fisicoqumicas Temicas Tericas y Aplicadas ricas y Aplicadas

    UNLPUNLP--CONICET,CONICET,2.2.-- Autoridad del Agua, Provincia de Buenos AiresAutoridad del Agua, Provincia de Buenos Aires

    FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA

  • 22

    RESEARCH ACTIVITIESRESEARCH ACTIVITIES CHEMICAL KINETICSCHEMICAL KINETICS::

    Study of complexation reactions involving metal ions Study of complexation reactions involving metal ions --particularly particularly transition metal ions and organic ligands of biological interesttransition metal ions and organic ligands of biological interestHomogeneous catalysis. Homogeneous catalysis. Thermal redox reactions involving coordination complexesThermal redox reactions involving coordination complexesStudy of thermal processes involving coordination compounds of Study of thermal processes involving coordination compounds of transition metal ionstransition metal ions

    PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOPHYSICSPHOTOCHEMISTRY AND PHOTOPHYSICSBASIC STUDIESBASIC STUDIES. .

    Evaluation of fundamental parameters associated to the studied Evaluation of fundamental parameters associated to the studied process and analysis of the factors that influence their process and analysis of the factors that influence their photochemical behavior.photochemical behavior.Photochemistry and photophysics of organic molecules with Photochemistry and photophysics of organic molecules with biological activity;biological activity;Photosensitized reactions involving organic molecules as well asPhotosensitized reactions involving organic molecules as well asinorganic coordination complexes;inorganic coordination complexes;Evaluation of the rate constants involving radicals and organic Evaluation of the rate constants involving radicals and organic moleculesmolecules

    PHOTOCHEMICAL APPLIED STUDIESPHOTOCHEMICAL APPLIED STUDIESPhotochemical and Photochemical and photoinducedphotoinduced degradation of organic degradation of organic compoundscompounds in the frame of the advanced oxidation processes in the frame of the advanced oxidation processes (AOP): mainly UV; UV/H(AOP): mainly UV; UV/H22OO2 2 , Fenton and enhanced Fenton., Fenton and enhanced Fenton.

    DEVELOPMENT OF SOFTWARES For analyzing complex systems DEVELOPMENT OF SOFTWARES For analyzing complex systems and for the treatment of the experimental dataand for the treatment of the experimental data

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    ESTRUCTURA GENERAL DE LA PRESENTACIESTRUCTURA GENERAL DE LA PRESENTACINN DescripciDescripcin suscinta de mn suscinta de mtodos numtodos numricos para el procesamiento de la ricos para el procesamiento de la

    informaciinformacin obtenida de la aplicacin obtenida de la aplicacin de tn de tcnicas espectrofotomcnicas espectrofotomtricastricasDeterminaciDeterminacin de propiedades fisicoqun de propiedades fisicoqumicas sencillasmicas sencillasTipos de mTipos de mtodos empleadostodos empleadosCaracterizaciCaracterizacin de los espectros de intermediarios y prediccin de los espectros de intermediarios y prediccin de la evolucin de la evolucin n temporal de los perfiles de concentracitemporal de los perfiles de concentracinnEstimaciEstimacin de la n de la eficienciaeficiencia del proceso empleado (por ej., UV/Hdel proceso empleado (por ej., UV/H22OO22) )

    Efecto de inhibiciEfecto de inhibicin de crecimiento sobre el protozoon de crecimiento sobre el protozooTetrahymena pyriformisTetrahymena pyriformisde soluciones de un contaminante y de sus productos de fotde soluciones de un contaminante y de sus productos de fotlisislisis..

    DegradaciDegradacin en nitroaromn en nitroaromticos empleando radiaciticos empleando radiacin UV en presencia de n UV en presencia de iones nitrato y en presencia de iones nitrito. Comparaciiones nitrato y en presencia de iones nitrito. Comparacin con la tn con la tcnica cnica UV/HUV/H22OO22..

    Fenton tFenton trmica. rmica.

    FotFotlisis UV y fotocatlisis UV y fotocatlisis. lisis.

    AplicacionesAplicaciones

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    MMTODOS DE APROXIMACITODOS DE APROXIMACIN NUMN NUMRICARICA

    Naturaleza del problemaNaturaleza del problema

    El uso del anEl uso del anlisis de regresilisis de regresin requiere de un conjunto mn requiere de un conjunto mnimo de informacinimo de informacin n experimental para la evaluaciexperimental para la evaluacin de propiedades fisicoqun de propiedades fisicoqumicas y cinmicas y cinticas,ticas,En las AOT (o TAO) este conocimiento no se tiene a priori,En las AOT (o TAO) este conocimiento no se tiene a priori,Se plantea el problema de trabajar con parSe plantea el problema de trabajar con parmetros interrelacionados,metros interrelacionados,Para el anPara el anlisis cinlisis cintico se plantea la dificultad de trabajar con ecuaciones en las tico se plantea la dificultad de trabajar con ecuaciones en las que se deben incluir un nque se deben incluir un nmero de intermediarios muchas veces no conocidos a mero de intermediarios muchas veces no conocidos a priori y cuyas propiedades fisicoqupriori y cuyas propiedades fisicoqumicas pueden no ser conocidas,micas pueden no ser conocidas,El error experimental en las medidas puede influir la obtenciEl error experimental en las medidas puede influir la obtencin de informacin de informacin n relevante de un mecanismo de reaccirelevante de un mecanismo de reaccin,n,Los mLos mtodos matemtodos matemticos, combinados con mticos, combinados con mtodos numtodos numricos y estadricos y estadsticos sticos son una herramienta vson una herramienta vlida para la obtencilida para la obtencin de informacin de informacin relevante, tanto de n relevante, tanto de las propiedades fisicoqulas propiedades fisicoqumicas y la caracterizacimicas y la caracterizacin de los intermediarios.n de los intermediarios.

    ObjetivoObjetivo

    Aplicar este tipo de mAplicar este tipo de mtodos matemtodos matemticos a resultados experimentales obtenidos ticos a resultados experimentales obtenidos de los cambios de absorbancia de soluciones con el fin extraer lde los cambios de absorbancia de soluciones con el fin extraer la ma mxima xima informaciinformacin asociada a los procesos en estudion asociada a los procesos en estudio..

  • 55

    DESCRIPCIDESCRIPCIN SUSCINTA DE LOS MN SUSCINTA DE LOS MTODOS EMPLEADOSTODOS EMPLEADOS

    Algoritmos para mejorar la relaciAlgoritmos para mejorar la relacin sen seal/ruido en registros individuales obtenidos al/ruido en registros individuales obtenidos en experimentos independientesen experimentos independientes

    Se combinan procedimientos de interpolaciSe combinan procedimientos de interpolacin asociados a un expansin asociados a un expansin de Taylor en n de Taylor en el entorno de cada punto de una traza o perfil resultante de unael entorno de cada punto de una traza o perfil resultante de una medidamedida

    Por ejemploPor ejemplo, sea z un valor experimental descrito como una funci, sea z un valor experimental descrito como una funcin de dos variables n de dos variables x e y. x e y.

    En el entorno de un punto experimental PEn el entorno de un punto experimental P00(x(x00,y,y00) puede aplicarse la expansi) puede aplicarse la expansinn

    Con Con xx = (x = (x -- xx00), ), yy = (y = (y -- yy00) y los coeficientes de la expansi) y los coeficientes de la expansin son.n son.

    Los coeficientes que mejor describirLos coeficientes que mejor describirn la traza deben cumplir conn la traza deben cumplir con

    n112

    022

    20011000 R...y.x.ay.ax.ay.ax.aa +++++++=f(x,y)

    y)f(x,a00 =x

    =

    y)f(x,a10 22

    20y)f(x,a

    x

    =y

    =

    y)f(x,a01 yx

    =y)f(x,a

    2

    11yx

    =

    2

    3

    21y)f(x,a

    [ ]= 22 y)f(x,-zS

  • 66Figure 1: Espectro registrado, espectro ajustado y residuos

    Figura 14.4

    Indice0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

    Sea

    l

    -0.4

    0.0

    0.4

    0.8

    1.2

    1.6

    2.0

    2.4

    Seal Filtro Residuos

    experimentalajusteResiduo

    Figure 1

    /nm

    sign

    al

  • 77

    DESCRIPCIDESCRIPCIN SUSCINTA DE LOS MN SUSCINTA DE LOS MTODOS EMPLEADOSTODOS EMPLEADOS

    AnAnlisis de Factores lisis de Factores

    Este procedimiento permite determinar:Este procedimiento permite determinar:El nEl nmero de factores que contribuyen a una dada matriz experimental mero de factores que contribuyen a una dada matriz experimental de de datosdatosAplicAplicrselo al estudio de espectros resueltos en el tiemporselo al estudio de espectros resueltos en el tiempo

    La aplicaciLa aplicacin de este formalismo a este estudio es de utilidad para:n de este formalismo a este estudio es de utilidad para:

    aa. Evaluar el n. Evaluar el nmero mmero mnimo de especies presentes en el sistema en estudio,nimo de especies presentes en el sistema en estudio,bb. Estimar las caracter. Estimar las caractersticas espectrales de los intermediarios que sticas espectrales de los intermediarios que contribuyen a la absorbancia registrada a un dado tiempo y el incontribuyen a la absorbancia registrada a un dado tiempo y el intervalo de tervalo de longitudes de onda donde se toma el espectro,longitudes de onda donde se toma el espectro,

    Esto permite obtener una estimaciEsto permite obtener una estimacin de los perfiles de concentracin de los perfiles de