ELIMINACIN DE ARSENITO

(FORMA TXICA DEL ARSNICO)SUBTERRNEAS DESTINADAS AL CONSUMO

Alumnos de 3er curso de Ingeniera y Gestin Medioambiental

-Rafael Ruiz Rivera

-Raquel Llamas Carmona

ELIMINACIN DE ARSENITO(FORMA TXICA DEL ARSNICO) EN AGUAS SUBTERRNEAS DESTINADAS AL CONSUMO

HUMANO

Ingeniera y Gestin Medioambiental

Llamas Carmona

ELIMINACIN DE ARSENITO EN AGUAS

SUBTERRNEAS DESTINADAS AL CONSUMO

Ingeniera y Gestin Medioambiental

2

1. Introduccin:

El presente estudio tuvo como objetivo el desarrollo de una metodologa simple y de bajo coste que permita disminuir a nivel domiciliario el efecto del arsnico natural, presente en las aguas subterrneas que son usadas para bebida en poblaciones rurales y desprotegidas.

El arsnico es un elemento no metlico presente en la naturaleza formando un 0,00005% de la corteza terrestre, el cual se presenta en sus formas orgnica o inorgnica. ste es usado comercialmente e industrialmente como un agente en la manufactura de transistores, lser y semiconductores, como tambin en la fabricacin de vidrio, pigmentos, textiles, papeles, adhesivos de metal, preservantes de alimentos y madera, municiones, procesos de bronceado, plaguicidas y productos farmacuticos.

En varios pases de Amrica Latina como:

Argentina, Chile, Mxico, El Salvador; por lo menos cuatro millones de personas beben de forma permanente agua con niveles de arsnico que ponen en riesgo su salud. Las concentraciones de arsnico

en el agua, sobre todo en el agua subterrnea, presentan niveles que llegan en algunos casos hasta 1 mg/ L. En otras regiones del mundo como India, China y Taiwn el problema es an mayor. De acuerdo a la informacin obtenida, en India existen alrededor de 6 millones de personas expuestas, de las cuales ms de 2 millones son nios. En Estados Unidos ms de 350.000 personas beben agua cuyo contenido es mayor que 0,5 mg/ L de arsnico, y ms de 2,5 millones de personas estn siendo abastecidas con agua que contienen niveles de arsnico mayores a 0,025 mg/ L.

En Espaa apenas existen datos epidemiolgicos relacionados con la ingesta de arsnico en

el agua de bebida. En el verano de 2000, en la provincia castellano-leonesa de Valladolid se detectaron pozos destinados a abastecimientos de agua potable con concentraciones de arsnico superiores a los 50g/ L. Este hecho desat la alarma en Castilla-Len.

3

2. El arsnico en el agua natural:

El arsnico se presenta en la naturaleza con mayor frecuencia como sulfuro de arsnico y arsenopirita (foto 1), que se encuentran como impurezas en los depsitos mineros, o como arsenato y arsenito en las aguas superficiales y subterrneas. El arsnico est presente en el agua por la disolucin natural de minerales de depsitos geolgicos, la descarga de los efluentes industriales y la sedimentacin atmosfrica.

Foto 1. Arsenopirita En aguas superficiales con alto contenido de oxgeno, la especie ms comn es el arsnico

con estado de oxidacin +5 (As+5, arsenatos). Bajo condiciones de reduccin generalmente en los sedimentos de los lagos o aguas subterrneas, predomina el arsnico con estado de oxidacin +3 (As+3, arsenitos), pero tambin puede existir el As+5. Sin embargo, la conversin de As+3 a As+5 o viceversa es bastante lenta. Los compuestos reducidos de As+3 pueden ser encontrados en medios oxidados y los compuestos oxidados de As+5 en medios reducidos.

Los microbios, plantas y animales pueden convertir todo estos compuestos qumicos de arsnico inorgnico en compuestos orgnicos (comprometiendo tomos de carbono e hidrgeno).

4

3. Aspectos qumicos del arsnico:

El arsnico existe en el estado de oxidacin de 3, 0, +3 y +5. En la tabla 1 se presentan las propiedades fisicoqumicas de los compuestos de arsnico ms comunes.

Compuesto Frmula Punto de fusin (C)

Punto de ebullicin

(C)

Densidad (g/cm3)

Solubilidad en el agua

(g/L)

Arsnico As 613 - 5.73 a 14

C Insoluble

Trixido de arsnico

As2O3 312.3 465 3.74 37 a 20 C

Pentxido de arsnico

As2O5 315 - 4.32 1500 a 16C

Sulfuro de arsnico

As2S3 300* 707 3.43 5x10-4

cido dimetilarsnico

(CH3)2AsO(OH) 200 - - 829 a 22 C

Arsenato de plomo

PbHAsO4 720 - 5.79 poco

soluble

Arsenato de potasio

KH2AsO4 288 - 2.87 190 a 16 C

Arsenito de potasio

KAsO2.HAsO2 - - - Soluble

Tabla 1. Propiedades fisicoqumicas

* se descompone

Los estados de oxidacin en que el arsnico se encuentra comnmente en el agua son los estados +5 y +3. El arsenito, o arsnico trivalente (As+3) se encuentra en solucin como H3AsO3, H2AsO3

-, H2AsO4- y H2AsO4

-2 en aguas naturales con pH entre 5 a 9. El arsenato, o arsnico pentavalente (As+5) se encuentra en forma estable en aguas con altos

niveles de oxgeno como H3AsO4 en un rango de pH de 2 a 13. Los arsenatos tienen mayor capacidad de ionizacin debido a la presencia del doble enlace. La molcula, al perder el ion hidrgeno por la disociacin, queda con carga negativa formando varios aniones.

Bajo condiciones anxicas, an a pH mayor que 7 el arsnico es estable en especies dominantes no inicas. Como se puede apreciar, los arsenatos y arsenitos se disocian a un pH muy diferente. Adems de la informacin de la disociacin de los iones arsenito y arsenato a pH diferentes tambin es importante la informacin termodinmica del arsnico, que ayuda a entender su distribucin (formas presentes) y movilidad en el agua subterrnea, y su posterior tratamiento.

5

4. Toxicidad del arsnico en el hombre:

La estimacin de la toxicidad de los contaminantes del agua de bebida se ha efectuado sobre la base de informacin procedente de publicaciones, de la aportada por los gobiernos y otras partes interesadas y de datos no publicados, sometidos a las leyes de la propiedad intelectual. Se examinaron anteriores estimaciones de riesgos efectuados por el Programa Internacional de Seguridad de las Sustancias Qumicas (IPCS), as como por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cncer (CIIC).

La Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos, USEPA, clasifica al arsnico como carcingeno en el grupo A y el Centro de Investigaciones sobre Cncer (CIIC) lo ha clasificado en el grupo 1. El grupo A y grupo 1 indican que el agente (o la mezcla) es carcingeno para los seres humanos. En poblaciones que consumen agua con altas concentraciones de arsnico, se ha observado una incidencia relativamente elevada de cncer de piel y posiblemente de otros tipos, que aumenta con la dosis y la edad.

El arsnico elemental ingestado es absorbido lentamente pero luego es eliminado; mientras que los compuestos solubles de arsnico son rpidamente absorbidos por el tracto intestinal. El As+5 y arsnico orgnico son rpidamente y completamente eliminados por los riones. El tiempo de vida media del arsnico inorgnico en el ser humano es de 2 a 40 das. La toxicidad del arsnico depende del estado de oxidacin, estructura qumica y solubilidad en el medio biolgico.

La distribucin del arsnico depende de la duracin de su administracin y del tipo de compuesto arsenical. El arsnico se almacena principalmente en hgado, rin, corazn y pulmn. Cantidades mucho menores se encuentran en msculo y tejido neural. Dados el alto contenido de grupos sulfhdrico (SH) de la queratina y el elevado grado de afinidad de As+3 por los grupos tioles, se encuentran altas concentraciones de arsnico depositado en pelo y uas. El depsito en pelo comienza unas dos semanas despus de la exposicin y queda fijado durante aos. Tambin se deposita en hueso y dientes y se retiene all durante mucho tiempo. El arsnico atraviesa la barrera placentaria con facilidad y las concentraciones de arsnico en la sangre del cordn umbilical humano son equivalentes a las concentraciones sanguneas maternas.

La toxicidad por arsnico puede ocurrir en dos formas: -toxicidad aguda, es la consecuencia de la ingesta de alto contenido de arsnico en un tiempo corto. -toxicidad crnica, es el resultado de la ingesta de pequeas cantidades de arsnico en un largo periodo de tiempo. La toxicidad aguda de compuestos de arsnico en el ser humano es funcin de la capacidad

de asimilacin del cuerpo humano. La toxicidad del arsnico depende del estado de oxidacin, estructura qumica y solubilidad en el medio biolgico. La escala de toxicidad del arsnico decrece en el siguiente orden:

Arsina > As+3 inorgnico > As+3 orgnico > As+5 inorgnico > As+5 orgnico > compuestos arsenicales y arsnico elemental.

La toxicidad del As+3 es 10 veces mayor que la del As+5. La dosis letal para adultos est en el rango de 1.5 mg /kg del peso corporal (trixido de diarsnico).

La exposicin a 0,05 mg/ L puede causar 31,33 casos de cncer de piel por cada 1.000 habitantes y ha considerado bajar el lmite mximo de aceptacin de 0,050 mg/ L, al de 0,010 - 0,020 mg/ L. La eliminacin natural del organismo humano es por va urinaria, heces, sudor y epitelio de la piel. Algunos estudios de toxicidad del arsnico indican que muchas de las normas actuales basadas en las guas de la OMS son muy altas, y plantean la necesidad de reevaluar los

6

valores lmites basndose en estudios epidemiolgicos; por ejemplo, en Taiwn estiman que el lmite se debe reducir de 0,02 hasta 0,0005 mg/ L, en otros casos al parecer deberan aumentarse dichos valores, de acuerdo a las condiciones regionales. En Amrica Latina ha podido apreciarse que a niveles similares de arsnico en diferentes condiciones (climatolgicas, de nutricin y otros) el nivel de afectacin es diferente. Podemos observar la tabla 2.

Pas / Organizacin Nivel de contaminacin mximo ( NCM),

mg/ L

Argentina (Cdigo Alimentario) 0.050

Canad 0,025

USA 0,020

Francia 0,050

Repblica Federal de Alemania 0,010

Organizacin Mundial de la Salud (OMS) 0,050

Unin Europea (UE) 0,050

India 0,050

China 0,050

Taiwn 0,050

Tabla 2. Valores gua para arsnico establecidos por varias agencias reguladoras

Los sntomas clnicos tempranos de la intoxicacin aguda por arsnico se manifiestan con

dolor abdominal, vmitos, diarrea, dolor muscular y debilidad con enrojecimiento de la piel. Estos sntomas son a menudo seguidos de entumecimiento y hormigueo de las extremidades, adormecimiento muscular y la aparicin de erupcin cutnea. A ciertas concentraciones se ocasionan afecciones como:

-alteraciones de la piel (relajamiento de los capilares cutneos y la dilatacin de los mismos)

con efectos secundarios en los sistemas nervioso. -irritacin de los rganos del aparato respiratorio, gastrointestinal, y hematopoytico y

acumulacin en los huesos, msculos y piel, y en menor grado en hgado y riones. -gangrena y cncer de piel. -problemas de readsorcin renal. -afectacin a los glbulos blancos. -enfermedad del Black Foot (excoriaciones oscuras en los pies). -hiperqueratosis palmo-plantar cuya manifestacin principal es la pigmentacin de la piel y

callosidades localizadas en las palmas de las manos y pies. Aparicin de lneas blancas transversales en las uas denominadas lneas de Mees (Fotos 2 y 3).

7

-abortos espontneos, neuropata perifrica, parlisis, prdida de la audicin, inhibicin de

algunas enzimas, inhibicin de la fosforilacin oxidativa y de la reparacin del ADN, daos al intestino, etc.

Foto 2. Efectos de la hiperqueratosis palmar y plantar.

Foto 3. Aparicin de callosidades y pigmentaciones en la piel.

En los ltimos aos se advierte una tendencia general en pases industrializados a reducir los lmites mximos permitidos de arsnico en agua de bebida. La OMS en las ltimas Guas de Calidad para el Agua Potable de 1998 reduce el valor gua de arsnico en agua de 50 g/ L a un valor provisional de 10 g/ L, basndose en un estudio realizado por el Foro de Evaluacin de Riesgo de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) en 1986 sobre evaluacin de riesgo. En ese estudio, la USEPA estim el riesgo de contraer cncer de piel a partir de un importante estudio epidemiolgico realizado en Taiwn (1968), donde se observaron ms de 40.000 personas que consuman agua proveniente de pozos artesanos con altos contenidos de arsnico, en un rango de 10 a 1820 g/L, con valores mas frecuentes entre 400 a 600 g/L.

Se calcul que la concentracin de arsnico en agua asociada con un riesgo individual adicional de contraer cncer de piel del orden de una cienmilsima es de 0,17 g/L para una

8

persona de 70 kg que consume 2 litros de agua por da durante toda una vida de 70 aos. Con estos antecedentes la OMS propone un valor gua provisional de 10 g/L. Sin embargo, segn se expresa en las mismas Guas para la Calidad de Agua Potable de OMS "puede existir una sobreestimacin del riesgo real, debido a la posible contribucin de otros factores a la incidencia de esa enfermedad en la poblacin y a posibles variaciones metablicas dependientes de la dosis que no se tuvieron en cuenta".

9

5. Mtodos de tratamientos para reducir el nivel de arsnico.

En general, el tratamiento de agua potable est orientado a eliminar color, turbiedad y microorganismos de origen fecal. Este proceso se logra a travs de una combinacin adecuada de procesos de: coagulacin-floculacin, sedimentacin-filtracin y desinfeccin. Pero cuando se desea eliminar elementos qumicos del agua, como el arsnico, es necesario recurrir a mtodos ms complejos.

Existen diferentes mtodos de tratamiento para reducir el arsnico presente en el agua y alcanzar los niveles de los valores gua de agua para consumo humano. Debido a que el As+5 es ms fcil de remover que el As+3, el tratamiento se inicia con la oxidacin del As+3 a As+5. Los oxidantes ms utilizados son: cloro, hipoclorito de calcio y permanganato de potasio. Las tcnicas que son empleadas en la actualidad para la eliminacin de arsnico se mencionan brevemente a continuacin:

I) Coagulacin/filtracin. Es un proceso de tratamiento por el cual las cargas elctricas de las sustancias coloidales disueltas o suspendidas son neutralizadas con la adicin de sustancias insolubles en el agua, lo que permite la formacin de partculas mayores o aglomerados que pueden ser eliminadas por sedimentacin o filtracin.

El tipo y la dosis del coagulante y el pH influyen en la eficiencia del proceso. El rendimiento del sulfato de aluminio es ligeramente menor que el del sulfato frrico. A un pH de 7.6 o menor, ambos coagulantes tienen la misma eficiencia de eliminacin, sin embargo el sulfato frrico resulta mejor a un pH menor de 7.6. Se determin que a dosis mayores de 20 mg/L de cloruro frrico 40 mg/L de sulfato de aluminio se alcanza una eliminacin de As+5 de ms del 90 %. A bajas dosis de coagulantes la eliminacin de As+5 es menor.

II) Almina activada. Es un tipo de intercambio inico, donde los iones presentes en el agua son adsorbidas por la superficie oxidada de la almina activada.

Es altamente selectiva para eliminar el As+5 y efectiva para tratar agua con alto contenido de slidos disueltos totales. En la superficie de adsorcin de la almina activada pueden interferir el selenio, fluoruro, cloruro y sulfato. Este mtodo tiene alto porcentaje de eliminacin de arsnico a pH 8.2. La almina activada adsorbe preferentemente H2AsO4

- (As+5) ms que H3AsO3 (As+3)

adems de otros iones competitivos, tal como se muestra en la siguiente relacin:

OH-> H2AsO4->Si(OH)3O

- >F- >HSeO3- >TOC>SO4

2->H3AsO3

III) smosis inversa. Es un proceso para eliminar las sustancias disueltas presentes en el agua, forzando la circulacin del agua por una membrana semipermeable bajo una presin superior a la osmtica. Tiene una eficiencia de ms de 95 % de eliminacin de arsnico disuelto. Este mtodo es efectivo para eliminar arsnicos de aguas subterrneas. El rendimiento del proceso con smosis inversa es afectado principalmente por la turbiedad, hierro, manganeso y slice.

IV) Intercambio inico. Es un proceso fisicoqumico, en el cual los iones de una especie dada son desplazados de un material insoluble de intercambio (resina) por otros iones que se encuentran en solucin. Elimina efectivamente el arsnico en el rango de pH entre 8 y 9. No obstante, el selenio, fluoruro, nitrato y slidos disueltos totales compiten con el arsnico y afectan a la duracin del proceso. Las consideraciones que se tiene en este proceso comprenden el pH, iones competitivos, tipo de resina, alcalinidad, concentracin de arsnico en el afluente, disposicin de la resina, efectos secundarios de la calidad del agua y los parmetros de diseo de la operacin.

10

La resina bsica de intercambio inico adsorbe los iones con la siguiente preferencia:

HCrO4-> CrO4

2- >ClO4- >SeO4

2- > SO42- >NO3

-> Br->(HPO42-, HAsO4

2-, SeO32-, CO3

2-)>CN->NO2-

> Cl- > (H2PO42-, H2AsO4

-, HCO3-)> OH-> CH3COO

->F-

V) Nanofiltracin. Es un proceso de separacin liquida mediante membranas operadas bajo presin que permite el paso de solventes y sales monovalentes, iones metlicos y pequeas molculas orgnicas de peso molecular en el rango de 200 a 1000. Se pueden eliminar el As+5 y el As+3 disueltos en el agua. Con este mtodo se alcanza hasta una eliminacin del 90% de arsnico disuelto en aguas subterrneas. Este proceso no es tan apropiado para tratar aguas superficiales debido al extensivo pretratamiento que se requiere para eliminar partculas slidas o coloidales del agua. La eliminacin depende de los parmetros de operacin, propiedades de la membrana y el estado de oxidacin del arsnico

VI) Ablandamiento con cal. Es un mtodo usado para eliminar la dureza del agua y consiste en adicionar cal (Ca (OH)2) al agua. Este mtodo es efectivo para eliminar As

+3 As+5 y su eficiencia est en funcin del pH. Este mtodo tiene un alto rendimiento para eliminar concentraciones de arsnico de 50 g/L; sin embargo para reducir a 1 g/L se necesita de un tratamiento secundario. La eliminacin de As+5 es mayor al 90 % a un pH de 10.5 o ms, siendo el pH ptimo de operacin mayor que 10.5. Por debajo del rango del pH ptimo la eliminacin disminuye a menos del 20%. En el sistema de ablandamiento con cal se produce una considerable cantidad de lodo.

11

6. Mtodos convencionales para la eliminacin del arsnico en el agua:

En las reas rurales de Argentina se estn desarrollando sistemas de tratamiento del arsnico usando arcillas naturales y activadas seguidas de filtracin. Como oxidante se usa el hipoclorito de calcio. Con est tcnica se logra una eliminacin de arsnico de ms del 95%. Tambin se debe tener en cuenta el manejo de los residuos generados en el tratamiento, que son lodos contaminados con arsnico. La eliminacin de arsnico con procesos convencionales de coagulacin con sales de aluminio y hierro y ablandamiento con sosa son dependientes del pH del agua tratada, del tipo y dosis de coagulante as como de la concentracin inicial de este elemento.

Cuando la concentracin de arsnico en el agua a tratar es superior a 1,0 mg/ L, la eliminacin de arsnico disminuye a medida que aumenta la concentracin inicial, particularmente, si se usa sulfato de aluminio. La coagulacin con sulfato de aluminio o cloruro frrico no elimina en forma tan eficiente el As+3 como en el caso del As+5, pues este primero requiere de oxidacin preliminar. Con la precloracin se obtiene una eliminacin del As+3 similar a aquella alcanzada para el As+5 con el mismo tratamiento, esto se debe a que las constantes de disociacin del As+5 son menores que las del As+3 y por lo tanto su disociacin es mayor. A esto se debe la mayor eficiencia de eliminacin de As+5 comparada con la de As+3 y justifica la oxidacin del agua subterrnea antes del tratamiento. La oxidacin del As+3 a As+5 se produce segn las siguientes reacciones:

1. H3AsO3 + H2O +[ Ox] H2AsO4 - + 3H+ 2. H3AsO3 + H2O + [ Ox] HAsO4-2 + 4H+

Mtodo Raos: Este mtodo, denominado remocin de Arsnico por oxidacin solar fue desarrollado por investigadores suizos. ste consiste en almacenar el agua para beber en botellas de plstico, luego adicionarle hierro y unas gotas de limn y dejarlas expuestas a la luz solar por seis horas (Foto 4). De esta forma, el hierro y el citrato sufren una oxidacin. El hierro precipita al fondo de las botellas y arrastra consigo el arsnico. Despus de reposar toda la noche, las personas deben filtrar el agua con un pao y luego tomarla.

Foto 4. Aplicacin del mtodo Raos llevado a cabo en Argentina.

12

7. Mtodo alternativo desarrollado por el grupo T.A.R.:

El estudio estuvo orientado a desarrollar una metodologa de eliminacin de arsnico en aguas subterrneas destinadas a agua de bebida, evaluar su eficiencia y aplicabilidad en el campo y costos del mismo. Para ello, tras una bsqueda bibliogrfica sobre los posibles mtodos de eliminacin de arsnico en aguas subterrneas se propuso un nuevo proceso.

En primer lugar se buscaba un proceso lo ms barato posible, pues nuestro principal objetivo es que se pudiera llevar a cabo en aquellas regiones ms desfavorecidas econmicamente. Para ello se estudio el arsnico, sus posibles estados de oxidacin y la toxicidad de cada uno de ellos.

Se hizo una bsqueda bibliogrfica de las caractersticas fisicoqumicas del agua a tratar tomando como ejemplos la de las regiones de Salta, Tucumn y Crdoba y se determin que eran aguas con poca o escasa turbiedad, alcalinidad entre 120-180 mg/L CaCO3 y pH de 7,0 a 8,5, dureza total de 200- 400 mg/L CaCO3, con niveles variables de arsnico, siendo los valores ms comunes en el agua de bebida 0,3-0,4 pero que con frecuencia alcanzan valores alrededor de 1mg/L.

Se realizaron disoluciones con valores de arsnico en concentraciones de 1 mg/ L (se le adicion xido de arsnico de calidad analtica) y las caractersticas fisicoqumicas fueron acondicionadas para que tuviesen similitud con las del agua a tratar.

Puesto que en el agua subterrnea los estados de oxidacin en que el arsnico se encuentra comnmente son los estados +5 (arseniato, As+5) y +3 (arsenito, As+3), se busco algn mtodo cualitativo que permitiese ver de forma rpida y sencilla si nos encontrbamos en nuestra agua con arsenito o arseniatos. Observados varios procedimientos, nos decantamos por el uso de nitrato de plata el cual en medio neutro precipita como arsenito de plata (amarillo), foto 5.

AsO3 3- +3 Ag+_________> AsO3Ag 3(amarillo)

Y en presencia de arseniato origina un precipitado de color pardo rojizo de arseniato de plata, soluble en cidos y en amonaco, foto 6.

AsO43- +3 Ag+_________> AsO4Ag 3(pardo)

Foto 5. Presencia de arsenito Foto 6. Presencia de arseniato

Se prepararon disoluciones de 0.5 L de agua con arsenito de sodio (Na2As2O4) 0.5 mg/L, sobre los cuales de adicionaron cierta cantidad de nitrato de plata que al entrar en contacto con la misma daba a nuestra disolucin un cierto color amarillo. Esto nos indicaba la presencia de iones arsenito.

13

Una vez realizada la disolucin de arsenito, se busco la forma de oxidar el arsenito a arseniato mediante algn proceso natural y barato. Rehuyendo del uso de productos qumicos que encareceran nuestro proceso y que haran imposible el mismo, nos decantamos finalmente por el oxgeno, presente en el aire. Se procedi pues a burbujear la disolucin con aire a razn de 2 L/min. (Foto 7)

Foto 7. Burbujeo de oxgeno en agua contaminado con arsenito

Pero fue en esta etapa de burbujeo donde nuestro proceso no resultaba efectivo, pues no se observaba ningn cambio en el color de la disolucin. Luego se tuvieron que llevar a cabo distintas experiencias para dar con el proceso ms adecuado:

1. En una primera experiencia, se prepar la disolucin de arsenito y se dej reposar (pero no a la luz directa del Sol). Se observo que tras varias horas no se tenan resultados satisfactorios. Se decidi pues a despreciar este proceso.(Foto 8)

Foto 8. Proceso sin burbujeo y sin luz solar directa.

14

2. En esta segunda ocasin, se procedi a burbujear la disolucin con aire a un caudal de 10 L/min durante dos horas y se dej reposar sin el contacto directo de la luz solar. Se observ que en nuestra disolucin apareca un ligero cambio en su tono de color y una ligera aparicin de precipitado color pardo. Se pudo ver que este proceso estaba en buen camino pero haba que mejorarlo.(Foto 9)

Foto 9. Proceso con burbujeo y sin luz solar directa.

3. Como tercera experiencia, se procedi a burbujear a un caudal de 8 L/min durante tres minutos y se dej reposar sin el contacto directo de la luz solar. Se observ que en nuestra disolucin apareca un precipitado de color pardo rojizo y que el tono amarillento que nos indicaba la presencia de arsenito haba desaparecido. Estbamos sin duda en el buen camino pero an haba que mejorarlo. (Foto 10)

Foto 10. Proceso con burbujeo y sin luz solar directa.

4. En otra experimentacin, se procedi a burbujear a un caudal de 1 L/min durante dos minutos y se dej reposar al contacto directo de la luz solar. Se observ que en nuestra disolucin apareca un precipitado de color pardo oscuro y que el tono amarillento que nos indicaba la presencia de arsenito haba desaparecido en su totalidad. Estbamos sin duda muy cerca de obtener el xito en nuestro propsito. (Foto 11)

15

Foto 11. Proceso con burbujeo y luz solar directa.

5. Como ltima experiencia, se procedi a observar el efecto de la luz solar sobre el arsenito. Para ello se prepar una disolucin de arsenito y sin pasarla por la etapa de burbujeo, se expuso al contacto directo de la luz solar. Se pudo observar que el arsenito de oxidaba en parte al arseniato, pero la accin de la luz solar era insuficiente. (Foto 12)

Foto 12. Proceso con luz solar directa.

Tras la finalizacin de todas las experimentaciones y teniendo en consideracin los resultados obtenidos, hemos podido llegar a las siguientes afirmaciones:

La conveniencia de la oxidacin del As+3 a As+5 pues el arseniato es 10 veces menos txico y tanto el As+5 como el arsnico orgnico son rpidamente y completamente eliminados por los riones.

Se comprob, de modo cualitativo, que para una completa oxidacin del arsenito a

arseniato se requiere de la accin de un burbujeo de aire y una posterior exposicin a

16

la luz directa a la luz solar. Este proceso se verific en unos 30 minutos para una cantidad de 500 mL de agua.

Este tratamiento del agua con aireacin puede utilizarse adems para reducir los

sabores y los olores (por ejemplo, por oxidacin del sulfuro de hidrgeno), para rebajar los niveles de materia orgnica voltil, y para alterar las concentraciones de gases disueltos, Ref. (Nicolli s/ f).

Una vez conseguido el xito de nuestro proyecto, se pretende ir un poco ms lejos. Ahora nuestros esfuerzos estn encaminados en llevar a cabo este proceso de oxidacin del arsenito de un modo muy sencillo.

Para ello se est desarrollando la creacin de una bomba manual para aguas subterrneas de dos cilindros. sta ser capaz de burbujear aire en el interior del pozo y extraer el agua de su interior con un alto contenido en oxgeno para seguidamente exponerla a la luz solar por un corto periodo de tiempo. (Foto 13)

Podemos conseguir con una pequea inversin que la calidad de vida mejore en aquellas regiones ms desfavorecidas.

Foto 13. Estudios de desarrollos de bomba aire-agua.

17

8. Bibliografa:

Qumica analtica cualitativa, F. Burriel Mart, 1985, Ed. Paraninfo, 12 edicin.

Guas para la calidad del agua potable, Organizacin Mundial de la salud, Volmenes 1 y 3, 1995, 2 edicin.

Pginas web:

www.grupotar.com

www.atsdr.cdc.gov

www.estrucplan.com

www.miliarium.com

En