Investigadores de la universidad de Rhode Island (EE.UU.), han descubierto una nueva manera de obtener agua potable mediante un tratamiento con una forma de hierro llamada ferrato. Este elemento crea menos subproductos tóxicos que el cloro y además es más económico y fácil de implementar que los actuales tratamientos de ozonización.

Para que el tratamiento con ferrato sea más efectivo, debe combinarse con otros compuestos o excitarse con energía luminosa. Ahora, utilizando una técnica que involucra pulsos de rayos X y láser ultrarrápidos, el equipo de investigadores ha revelado nuevos detalles sobre la reacción química que tiene lugar cuando el ferrato se expone a la luz visible y ultravioleta. Los hallazgos, publicados en el Journal of the American Chemical Society, podrían ayudar a los investigadores a optimizar su uso en aplicaciones de tratamiento de agua.

El ferrato es un oxidante, lo que significa que puede descomponer los contaminantes captando sus electrones. Por sí solo, el ferrato es un oxidante bastante fuerte, pero cuando se excita con luz, produce un oxidante aún más potente conocido como Fe(V). Sin embargo, antes de este nuevo estudio, no se conocía cuánta energía se requería para producirlo.

Para averiguar esos datos, Cali Antolini, estudiante en el laboratorio de Hayes, dirigió experimentos usando espectroscopía de absorción transitoria, una técnica que investiga reacciones fotoquímicas mediante pulsos de láser ultrarrápidos. La velocidad de los pulsos, del orden de unas pocas milmillonésimas de segundo, brinda a los investigadores un registro detallado de los productos de reacción de vida más corta.

El trabajo mostró que la tasa de conversión de ferrato a Fe(V) altamente reactivo era de alrededor del 15%, que es más o menos similar a la producción radical de los sistemas de purificación de ozono.

También se obtuvieron resultados sorprendentes relacionados con el tipo de luz necesaria para producir las especies de hierro más reactivas. El equipo descubrió un rango de longitudes de onda, que se extiende desde el espectro ultravioleta hasta casi el visible, en las que debería ser posible producir Fe(V). Este es un hallazgo importante por dos razones, la luz visible necesita menos energía para producir esa luz ultravioleta, lo que podría hacer que la excitación del ferrato fuera más eficiente energéticamente de lo que se suponía anteriormente. Además, la luz visible se dispersa menos en agua turbia, lo que significa que se puede producir Fe(V) en una amplia variedad de condiciones de aguas.

Los sistemas de purificación basados ​​en ferrato son una opción prometedora, tienen el potencial de disminuir la dependencia de productos químicos agresivos como el cloro, e incluso pueden eliminar los contaminantes persistentes que este no puede eliminar.

 

FUENTE: Universidad de Rhode Island