Quali sono le applicazioni del perossone?
Il perossone, come combinazione di perossido di idrogeno ed ozono, è un nuovo e processo di ossidazione avanzata che può essere usato per il trattamento di terreni, acque freatiche e acque reflue inquinate. Il perossone puo' essere attivamente usato per decomporre le sostanze inquinanti, come composti organici volatili, solventi clorurati, munizioni, diesel, idrocarburi organici volatili, PAH (idrocarburi aromatici polinucleari), altri idrocarburi, benzina, metalli e TNT. Può anche essere applicato nella disinfezione dell'acqua potabile.
Il processo del perossone sfrutta l'ozono (O3) insieme al perossido di idrogeno (H2O2). Durante questo si formano particelle molto resistenti, i cosiddetti idroradicali (OH). Questi radicali reagiscono o ossidano la maggior parte delle sostanze inquinanti organiche presenti in soluzione.
Gli Stati Uniti e la Germania usano il perossone nel processo di preparazione dell'acqua potabile per la rimozione del colore, del sapore e di sostanze inquinanti, come antiparassitari, dall'acqua. L'aggiunta del perossido di idrogeno accelera la dissoluzione dell'ozono, provocando un aumento della concentrazione idrolitica. La produzione di radicali idrossilati liberi netta è di 1 mole per mole di ozono.
L'ossidazione del perossone puo' avvenire in due modi:
- Ossidazione diretta di sostanze tramiter ozono liquido (O3(aq))
- Ossidazione di composti atraverso idroradicali prodotti durante la decomposizione dell'ozono
Entrambe le reazioni di ossidazione usano gli stessi tipi di sostanze. L'ossidazione diretta da ozono molecolare è un processo relativamente lento rispetto all'ossidazione da idroradicali. Tuttavia, la concentrazione di ozono è elevata. Gli diroradicali reagiscono velocemente, ma le concentrazioni in circostanze normali sotto relativamente basse. Il processo del perossone dipende pricipalmente dal potenziale idroradicale. Quando avviene processo del perossone, rimane poco resido dell'ozono. Il Perossido che è aggiunto durante il processo aumenta la decomposizione dell'ozono. L'ossidazione di Perossone è un processo più veloce e più reattivo rispetto all'ozonizzazione. Il potenziale di ossidazione degli idroradicali dell'ozono e dell'ozono il seguente:
Reazioni di ossidazione del perossone
L'ossidazione dai readicals liberi è molto più efficace dell'ossidazione con ozono. Di conseguenza, il perossone è ampiamente usato per la rimozione dei composti organici quali sapore ed odore e composti organici clorurati, che sono molto difficili da ossidare. Ne l'ozono, ne il perossone riducono il contenuto totale di carbonio organico (TOC) dell'acqua. Il Perossone ossida i composti organici saturati e produce sottoprodotti che assomigliano ai sottoprodotti di disinfezione dell'ozono, come le aldeidi, i chetons, i perossidi, gli ioni bromato e i composti organici biodegradabili. Il meccanismo di reazione del peroxone è basato sulla reazione del perossido e dell'ozono, formando idrossi radicali (OH-). Questi composti persistenti e reattivi ossidano le sostanze inquinanti organiche nell'acqua.
Condizioni per la disinfezione con perossone
Come nel processo di disinfezione con ozono, l'efficacia del processo di disinfezione tramite perossone è determinato dal pH e dall'alcalinità del bicarbonato. Sia il bicarbonato che il carbonato reagiscono con gli idroradicali ad elevata alcalinità. Una quantita' eccessiva di perossido puo' limitare la formazione di diroradicali e ridurre l'efficacia del peroxone. Maggiori informazioni sulla disinfezione dell'acqua?: Introduzione alla disinfezione dell'acqua
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