Contaminarea mediului cu produse chimice nebiodegradabile are consecinte deosebit de grave asupra sanatatii umane, in special datorita posibilitatii de inducere a cancerului. Acesta este unul dintre motivele pentru care nivelul maxim de contaminant pentru anumite produse a fost stabilit la concentratii foarte scazute si se afla sub revizuire permanenta.
Cu circa doua decenii in urma tarile industrializate din intreaga lume au inceput sa realizeze amploarea si diversitatea poluarii mediului ca rezultat al proceselor industriale. In consecinta, legislatia mediului devine tot mai stringenta si mai rigida. Cele mai bune solutii pentru evitarea poluarii sunt, eliminarea sau reducerea rezidiilor chiar la sursa.
Metodele electrochimice devin tot mai atractive in raport cu problemele de mediu datorita posibilitatilor ce le ofera: arie larga de aplicabilitate, distrugerea avansata a impurificatorilor, recuperarea sau regenerararea unor produse valoroase si eficienta ridicata.
Electrochimia contribuie tot mai mult la protectia mediului, la evitarea poluarii si monitorizarea substantelor toxice [1-9]. Aplicatiile sunt specifice si tratamentul poate fi curat, eficient si direct. Literatura internationala si nationala, in domeniu, indica o arie larga de probeme legate de poluarea mediului, care pot fi rezolvate electrochimic:
-indepartarea ionilor metalici si recuperarea metalelor [10-14];
-indepartarea anionilor anorganici poluanti-Cr(VI), NO2-, NO3-, CN- [15-28];
-indepartarea poluantilor organici din medii apoase [29-45]
-indepartarea noxelor gazoase, ca: H2S, SO2, NOx [6, 46-49]
-concentrarea si separarea particulelor solide prin electrocoagulare si electroflotatie [7, 50-52]
-purificarea si electrosterlizarea apei de baut cu produse generate electrochimic: Cl2, OCl-, O3, OH-, H2O2 [53-55]
-tratarea apelor contaminate radioactiv [56-60]
-detectia si monitorizarea speciilor ca: H+, O2, COx, SOx, NOx, NH3, substante organice si ioni metalici cu ajutorul electrozilor ion-selectivi, senzorilor electrochimici de gaz si microelectrozilor [61-72].
In momentul de fata pe plan international se pune un accent deosebit pe utilizarea Analizei cu Injectie in Flux deoarece permite miniaturizarea instrumentelor si echipamentelor pentru monitorizarea si controlul poluarii mediului inconjurator [73-80]. Acest lucru, coroborat cu oportunitatile imediate de valorificare substantiala a rezultatelor cercetarilor efectuate in acest domeniu, face ca tematici similare de cercetare sa primeasca alocatii financiare deosebit de consistente pe plan international.
Traditional, tehnologia electrochimica a jucat un rol important in productia de chimicale de mare tonaj, cum ar fi clorul, soda caustica si adiponitrilul, extractia si rafinarea aluminiului si cuprului si fabricarea de produse chimice speciale cum ar fi fluorul si peroxidantii. In ultimii ani ingineria electrochimica si-a largit scopul si se dezvolta rapid ca o alternativa la o serie de procese chimice existente.
Electrochimia poate fi implicata in protectia mediului, prin sinteza eficienta de substante chimice, unde calea electrochimica poate inlocui reactivi toxici si conditii poluante. Spre exemplu, producerea in situ de chimicale cum ar fi Cl2, Ce4+ sau N2O prin metode electrochimice poate evita eventualele accidentele asociate cu stocarea si transportul acestora [8]
Problemele globale de mediu, in special cele climatice generate de procesul de sera ca urmare a cresterii emisiunilor de gaze rezultate in urma arderii combustibilor fosili impun dezvoltarea surselor alternative de energie, in special a celor regenerabile: baterii, pile de combustie si celule fotovoltaice [81-85]
In fine, in ultimii ani se asociaza tot mai des problemele de mediu cu problemele coroziunii instalatiilor metalce; o serie de manifestari stiintifice dedicate problemelor de coroziune contin in titlu si cuvantul mediu sau ecologie [86-88].
Coroziunea instalatiilor metalice impurifica mediul inconjurator atat ca efect direct al patrunderii ionilor metalici ca rezultat al procesului de coroziune cat si mai grav ca urmare a deversarii de substante toxice in urma unui accident provocat de coroziune. Orice masura de prevenire si control a coroziunii este implicit si o masura de protectie a mediului.
Metodele electrochimice de depoluare devin tot mai atractive in raport cu problemele de mediu datorita posibilitatilor pe care le ofera: arie larga de aplicabilitate, distrugerea avansata a impurificatorilor, recuperarea sau regenerararea unor produse valoroase, eficienta ridicata, etc.
Electrochimia contribuie tot mai mult la protectia mediului, la evitarea poluarii prin dezvoltarea de tehnologii alternative la cele existente si la monitorizarea substantelor toxice.
Obiectivele prezentului proiect au fost urmatoarele:
I. Studiul oxidarii electrochimice a unor compusi aromatici in mediu apos, pe diferiti electrozi cu stabilirea mecanismului si cineticii proceselor de electrod, in functie de conditiile experimantale, cu perspectiva de aplicare in depoluarea mediului.
II. Proiectarea, producerea si caracterizarea unor sisteme de monitorizare si control on-line a poluarii mediului inconjurator, bazate pe tehnica analizei cu injectie in flux, utilizata in conexiune cu sisteme si structuri multielectrodice.
1.J.O'M.Bockris (Ed), "Electrochemistry of Cleaner Environments", Plenum Press, NY,1972
2.T.Badea, M.Nicola, S.Sternberg, V.Brinzoi, "Epurarea electrochimica a apelor reziduale industriale", Metalurgia vol. 37(1985), 1, pp. 616-620.
3.I.D.Genders and N.L.Wenberg (Eds), "Electrochemistry for a Cleaner Environment. The Electrosynthesis", Co Inc. Lancaster, NY,1992
4.C.A.C.Sequeira, "Environmental Oriented Electrochemistry", Elsevier, Amsterdam, 1994
5.P. M. Bersier, "Electrochemistry for a Better Environment" in Topics Current Chemistry. Electrochemistry V. Springer -Verlag , Berlin-Heidelberg, 1994, p 114-229
6.D.Pletcher, and N.L.Wenberg, "The Green Potential for Electrochemistry", Chemical Engineering, Aug.1992, p 98 si Nov. 1992, p 132
7.D.Plether F.C.Walsh and I.Whyte, "The Application of Electrochemical Technique to the Treatment of Industrial Process Liquors", IchemE Symposium Series No 116, p 195, 1990
8. F.Walsh and G.Mills, "Electrochemical Methods for Pollution Control", Chemical Technology Europe, April/May, p 235, 1994
9.M.Nicola , I.Maior, "Electrochemical Depollution OF Waste Water Containing Nonbiodegradable Pollutants", Roum.Chem.Quart.Rev., 1999, in press
10.L.Doulakas, Ch. Comninellis, S.Stucki (Switzerland), Scale-up Studies for Selective Recovery of Cu, Pb, Cd and Zn from Quaternary Mixture Containing High Concentration of Chloride Using Potentiostatic Conditions", in CD of The 50th ISE Meeting, 5-10 Sept. 1999, Pavia/Italy, 6-358
11.C,M.Piatnicki, D.S.Azambuja, S.Gutterez, E.E.S.Hasse, K.R.L.Castagno (Brazil), "Removal of Cu(II) from Dilute Solutions by Polypyrrole", idem. 6-640
12.P.Stahl, M.Buccino, A.Renkin, Ch. Comninellis (Switzerland), "Current Efficiency Controlling Of Nickel Deposition by pH-measurements", idem, 6-259
13.G.D.Sulka, M.Jaskuta (Poland), "Mechanism and Kinetics of Silver Ion Cementation on Metallic Copper", idem, 6-306
14.J.Bussi, M.Ohanian, F.Bidegaray, N.Ferrari, R.Alvarez, S,Paz, E.A.Dalchiele (Uruguay), "Photocatalytic Recovery of Mercury from Aqueous Solutions by TiO2", idem, 6-786
15.T.Badea, V.Brinzoi, M.Nicola, "Epurarea electrochimica a apelor reziduale de la sectiile de galvanizare. I.Ape impurificate cu ioni cromat",. Metalurgia vol 38(1986), 7, pp. 349-351.
16.M.Nicola, T.Badea, V.Brinzoi, "Epurarea electrochimica a apelor reziduale de la sectiile de galvanizare. II.Ape impurificate cu ioni PO43- ,CN-",. Metalurgia vol. 39(1987), 1, pp. 29-32.
17.T.Badea, G.Ciura, R.Stancu, "Tehnologii electrochimice de epurare a apelor reziduale ce contin crom(VI)", in volumul lucrarilor conferintei "Chimie si Inginerie Chimica" vol.3 Partea II-a, pp. 390-394, oct.1995, Bucuresti.
18.M.Nicola, M.Zahiu, Depoluarea electrochimica apelor reziduale cu incarcatura de ioni Cr(VI), Rev.Chim., 48(9), 1997, pp 814-819
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
