• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Natureza
    Um modelo para entender como a luz solar decompõe os contaminantes na água
    p Minakata e sua família selecionaram esta imagem de centenas como uma forma de explicar visualmente o modelo de oxigênio singlete. Crédito:Daisuke Minakata

    p Além de fornecer vitamina D, ajudando as flores a crescer e criando a desculpa perfeita para ir à praia, a luz do sol também ajuda a quebrar os produtos químicos em riachos, lagos e rios. Pesquisadores da Michigan Technological University desenvolveram um modelo de oxigênio singlete para calcular como determinados produtos químicos se decompõem na água de superfície. p Enquanto as piscinas usam ladrilhos azuis para imitar a cor do Caribe, a maior parte das águas superficiais é amarela ou marrom. Por exemplo, Tahquamenon Falls, um destino popular da Península Superior, é conhecida pela cor caramelo de suas rampas. Essa cor vem de restos de folhas e cascas que fazem taninos - polifenóis, ou compostos orgânicos de ocorrência natural nas plantas. São esses detritos que absorvem a luz do sol e criam o oxigênio singlete que degrada os contaminantes.

    p Esta espécie reativa de oxigênio causa o que é chamado de transformação fotoquímica, um processo no qual a luz e os materiais oxidantes produzem reações químicas. Mas quanto tempo leva para um determinado produto químico quebrar sob esse ataque ensolarado e vegetativo?

    p Entender quantas horas ou dias um determinado contaminante leva para se decompor na metade ajuda os engenheiros ambientais e cientistas a protegerem nossos cursos de água. Saber a meia-vida de um determinado produto químico ajuda os gerentes de recursos a estimar se esse produto químico está se acumulando no meio ambiente ou não.

    p Daisuke Minakata, professor associado de civil, engenharia ambiental e geoespacial na Michigan Tech, desenvolveu um modelo de atividade reativa abrangente que mostra como os mecanismos de reação do oxigênio singlete atuam contra um grupo diverso de contaminantes e calcula sua meia-vida em um ambiente aquático natural.

    p "Testamos 100 orgânicos diferentes, compostos estruturalmente diversos, "Minakata disse." Se conhecermos a reatividade entre o oxigênio singlete e os contaminantes, podemos dizer quanto tempo levará para degradar uma estrutura específica de um contaminante até a metade da concentração. "

    p Os colaboradores de Minakata são alunos de graduação Benjamin Barrios, Benjamin Mohrhardt e Paul Doskey, professor da Faculdade de Recursos Florestais e Ciências Ambientais. A pesquisa deles foi publicada neste verão na revista Ciência e Tecnologia Ambiental .

    p A luz do sol oxida e degrada produtos químicos tóxicos

    p A taxa de oxidação química induzida pela luz solar indireta é exclusiva do corpo d'água; cada lago, rio ou riacho tem sua própria mistura distinta de matéria orgânica. E porque o processo não ocorre no escuro, a quantidade de luz solar que um corpo d'água recebe também afeta as reações. Por exemplo, o oxigênio singlete desempenha um papel parcial na degradação das toxinas na proliferação de algas prejudiciais e na quebra do excesso de nitrogênio e fósforo produzidos pelo escoamento agrícola.

    p As espécies reativas de oxigênio também têm benefícios além de nossos lagos e rios favoritos.

    p "O oxigênio singlete pode ser usado para desinfecção de patógenos, "Minakata disse." Ele pode oxidar produtos químicos na água potável ou tratamento de águas residuais. Existem muitas maneiras de usar este oxidante químico forte para muitos propósitos em nossas vidas. "

    p Indo além das reações em relação aos subprodutos

    p Com os cálculos de meia-vida estabelecidos pelo modelo de Minakata, a equipe de pesquisa planeja estudar mais os subprodutos produzidos por oxigênio singlete / reações químicas - com o objetivo de prever se os próprios subprodutos serão tóxicos. Ao compreender os estágios de degradação, Minakata e sua equipe podem desenvolver um modelo expandido para prever a formação de subprodutos desgastados pelo sol e como as interações começam novamente.

    p Em última análise, uma compreensão completa das meias-vidas de muitos produtos químicos que se infiltram em nossas fontes de água é um passo para garantir água limpa para uso humano.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com