El manganeso no es un mineral particularmente tóxico. De hecho, las personas necesitan un poco en sus dietas para mantenerse saludables.
Sin embargo, la investigación en la Universidad de Washington en St. Louis ha demostrado que, junto con ciertos otros productos químicos, el manganeso natural puede provocar grandes cambios en el agua de las tuberías de plomo. Según los desinfectantes que se usan en el agua, esos cambios puedentener consecuencias significativas, incluso peligrosas.
Los resultados fueron publicados recientemente en Ciencia y tecnología ambiental .
La investigación se centra en una forma única de plomo, PbO 2 o dióxido de plomo plomo en el estado de oxidación plus-4. El dióxido de plomo tiene una solubilidad en agua muy baja, no se disuelve fácilmente solo en agua. También es poco común en la naturaleza, a diferencia del PbCO más familiar 3 , el carbonato de plomo que forma las escamas que tienden a formarse en las tuberías.
"No encuentras PbO 2 en el medio ambiente porque no hay un agente oxidante fuerte ", dijo Daniel Giammar, profesor de Ingeniería Ambiental Walter E. Browne en la Escuela de Ingeniería McKelvey." Pero los buenos desinfectantes a menudo son buenos agentes oxidantes ".
El cloro es un gran desinfectante, tanto que se usa comúnmente en el agua potable en Estados Unidos y en todo el mundo. También es un buen agente oxidante y promueve la transformación del carbonato de plomo en dióxido de plomo.
Sin embargo, resulta que el proceso no es particularmente rápido, un hecho que concuerda con algunos sistemas del mundo real, pero, aparentemente, no con otros.
"Si observa un sistema que tiene tuberías de plomo y cloro libre, entonces hace los cálculos, esperaría que cada uno tuviera dióxido de plomo en las tuberías", dijo Giammar. "Pero no vemoseso. Nos hace pensar: algo más está influyendo si un sistema en particular termina o no con dióxido de plomo en su superficie interna.
"Ahí es donde entra el manganeso"
En presencia de oxidantes, el manganeso puede cambiar fácilmente los estados de oxidación; si el manganeso entra en contacto con el cloro, se oxida, convirtiéndose en óxido de manganeso. Tanto en modelos de computadora como en experimentos que imitaban tuberías de agua, con agua de grifo artificial- El laboratorio de Giammar descubrió que el óxido de manganeso actuó como un catalizador, aumentando la tasa de conversión de carbonato de plomo a dióxido de plomo en dos órdenes de magnitud.
"El cloro sigue siendo el reactivo que impulsa la conversión del plomo, pero el óxido de manganeso actúa como un catalizador para acelerarlo", dijo Giammar.
Esta investigación puede ayudar a informar la forma en que otras interacciones químicas afectan las tasas de transformación del plomo. "¿Qué otras cosas que no son plomo pueden estar afectando estas tasas?", Preguntó Giammar. "¿Los óxidos de hierro lo hacen? El aluminio es algo que nosotros"también estudiaré "
La investigación adicional para comprender qué reacciones influyen en las tasas de transformación del plomo y de otro modo afectan la disponibilidad de plomo en el agua conducirá a más que avances en el laboratorio. Tendrán implicaciones reales en la salud.
Tome Washington, DC en 2000, por ejemplo.
La Autoridad de Agua y Alcantarillado del Distrito cambió de un desinfectante de cloro a uno menos fuerte llamado cloramina porque el cloro estaba creando algunos subproductos desagradables. Pero hubo una consecuencia imprevista.
"Cuando la autoridad del agua cambió el desinfectante, el dióxido de plomo en la escala de la tubería ya no era estable", dijo. "Se disolvió rápidamente y generó altas concentraciones de plomo en el agua del grifo".
Los eventos en DC hicieron que otros sistemas que usaran cloro libre comenzaran a hacer preguntas sobre si deberían preocuparse por el dióxido de plomo o no si debían cambiar a cloramina. Curiosamente, muchos sistemas observan dióxido de plomo en las escalas en las líneas de servicio de plomo, pero otroslos sistemas no. Variaciones variables de manganeso entre los sistemas públicos de agua podrían explicar estas diferencias.
"Cómo va a tratar su agua depende de la fuente y su composición, también de su infraestructura", dijo Giammar. "No hay una talla única para todos"
Este descubrimiento fue un accidente.
El laboratorio estaba realizando otro experimento con agua de grifo artificial en tuberías de plomo y la trató con cloro para ver si podían crear dióxido de plomo.
Incluían sustancias que se encuentran comúnmente en el agua del grifo: calcio, magnesio, sodio y cloruro. "Había un nuevo estudiante trabajando en el proyecto y, en lugar de agregar magnesio, agregó manganeso", dijo Giammar.
Entonces las cosas se pusieron raras. "El agua había sido clara, de repente estaba turbia y negra".
Hubo mucha precipitación de plomo durante algunas semanas, pero luego se calmó.
"Abrimos las tuberías y miramos", dijo Giammar. "Oh, tenemos el dióxido de plomo que estábamos tratando de fabricar". El manganeso simplemente aceleró el proceso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Original escrito por Brandie Jefferson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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