El curso está dirigido a alumnos del Doctorado en Ciencia y Tecnología Mención Química, doctorandos de otras universidades y graduados de carreras afines. También es materia optativa para la Licenciatura en Análisis Ambiental de la Escuela de Ciencia y Tecnología. Requiere de amplios conocimientos en química.

Equipo docente

• Coordinadora: Marta Litter
• Profesores: Roberto Candal y Gustavo Curutchet

Comienza: 6 de agosto de 2018

Finaliza: 17 de agosto de 2018

Cierre de inscripción: 27 de julio de 2018

Metodología de las clases: Clases teóricas, de problemas, consultas, seminarios y laboratorio

Horario de cursada: De 9 a 17:30

Lugar: Edificio 3iA, Campus Miguelete (Av. 25 de Mayo y Francia, San Martín)

Evaluación: Examen final con certificado de aprobación

Metodología para la inscripción:

• Completar el formulario y enviar antes del 27 de julio de 2018 por correo electrónico a alumnos3ia@unsam.edu.ar. Adjuntar la siguiente documentación:
  • Copia del DNI
  • Diploma de grado o certificado final de estudios
  • CV
  • En caso de ser alumno de maestría o doctorado, presentar el certificado de alumno regular vigente
• Una vez confirmada la inscripción por parte de los organizadores del curso, abonar el arancel correspondiente antes del 31 de julio (alumnos externos).

Contenidos:

Generalidades sobre el agua y contaminación hídrica

• El agua como sustancia natural y única y como recurso. Ocurrencia. Origen. Ciclo del agua. Tipos de agua. Aguas “naturales” y “artificiales”. Clasificación. Fuentes. Ocurrencia y clasificación según el origen. Ciclo hidrogeoquímico. Composición y características de las aguas naturales. Agua de mar. Agua de lluvia. Aguas superficiales. Aguas subterráneas. Caracterización del agua. Propiedades fisicoquímicas.
• Contaminación hídrica antropogénica. Naturaleza y tipos de contaminantes hídricos. Fuentes de contaminación.
• Contaminación inorgánica. Eutrofización. Acidez, alcalinidad y salinidad. Metales pesados. Compuestos arsenicales. Otros contaminantes inorgánicos. Organometálicos. Contaminación radiactiva.
• Contaminación orgánica. Jabones y detergentes. Biocidas y derivados. Compuestos orgánicos biorrefractarios. Hidrocarburos. Hidrocarburos policíclicos clorados. PCBs. Dioxinas. Fenoles.
• Contaminación biológica. Tipos de microorganismos (breve mención). Bacterias. Hongos. Protozoos. Algas. Procesos bioquímicos acuáticos. Transformaciones microbianas.
• Tipos de aguas “no naturales”: industriales, de riego, municipales, domiciliarias, red de alcantarillado. Estándares de calidad de agua. Ejemplos específicos de contaminación doméstica e industrial. Efluentes industriales: industrias química, textil, alimenticia, papel, petróleo y metalurgia entre otros.
• El agua potable como Derecho Humano.

 Generalidades sobre tratamiento de contaminantes en aguas, aire y suelos

• Distintos tipos de tratamiento. Criterios. Tratamientos primarios, secundarios, terciarios y avanzados. Métodos físicos. Métodos químicos. Aireación. Microfiltración. Ionización. Precipitación. Adsorción por carbón activado. Intercambio iónico. Ósmosis inversa. Electrodiálisis. Remoción de nutrientes. Cloración. ClO₂. Tratamientos biológicos.
• Tratamiento de aire contaminado. Interiores y exteriores.
• Tratamiento de sólidos contaminados. Suelos, sedimentos y cenizas.
• Acción desinfectante y bactericida. Inactivación de virus.
• Destino de los contaminantes. Intermediarios y coproductos. Inhibidores. Régimen cinético. Parámetros controlantes. Optimización. Mineralización.
• Métodos de análisis. Parámetros fisicoquímicos. TOC. Titulación con KMnO₄. COD. TOD. BOD. Técnicas cromatográficas y de electroforesis capilar.

 Tecnologías avanzadas de oxidación

• Procesos inducidos por la generación de grupos hidroxilo. TAOs fotoquímicas y no fotoquímicas: clasificación. Estado actual de cada proceso.
• Mecanismos de oxidación y reducción de compuestos químicos. Generación de radicales. Generación de grupos hidroxilo. Tipo de ataque en compuestos orgánicos. Abstracción de hidrógeno, adición electrofílica, transferencia de electrones. Breve repaso de leyes cinéticas.
• Breves nociones de fotoquímica. Leyes básicas. Procesos fotoquímicos primarios. Singlete y triplete. Desactivación del estado excitado. Rendimiento y eficiencia cuánticos. Medición de intensidad de luz (actinometrías). Fotólisis. Reacciones de transferencia de electrones inducidas por luz. Ejemplos de reacciones fotolíticas de compuestos orgánicos e inorgánicos. Reacciones fotoquímicas sensibilizadas: generación de oxígeno singlete. Fotólisis ultravioleta de vacío (VUV): fundamentos teóricos.
• TAOs no fotoquímicas. O₃/pH, H₂O₂/catalizadores, H₂O₂/O₃, Procesos Fenton y relacionados. Fe en estado de valencia cero. Óxidos de hierro. Fe(VI) (ferrato). Oxidación electroquímica. Plasma no térmico. Haces de electrones. Radiólisis. Oxidación de agua sub- y supercrítica. Cavitación electrohidráulica y Sonólisis.

Tecnologías avanzadas de oxidación. Continuación.

• TAOs fotoquímicas. Fotólisis homogénea directa. Fotólisis ultravioleta de vacío (VUV) del agua. Fotólisis VUV en fase gaseosa. Procesos oxidantes/UV: H₂O₂/UV, O₃/UV, H₂O₂/O₃/UV, H₂O₂/catalizadores/UV. Foto-Fenton. Ferrioxalato/UV. Peryodato/UV. Semiconductores/UV (fotocatálisis heterogénea). Oxígeno singlete. Tecnologías comerciales.
• Fundamentos químicos de la ozonólisis. Acción del pH. Agregado de peróxido. Efecto de la iluminación. Mecanismos.
• Oxidaciones fotoquímicas. Generación de grupos hidroxilo y otras especies por irradiación de H₂O₂. Agregado de O₃. Agregado de oxidantes.
• Fundamentos químicos de la reacción de Fenton y relacionadas. Uso de especies de hierro en distintos estados de oxidación para la transformación de sustratos químicos. Mecanismos involucrados en los procesos Fenton y foto-Fenton.

 Tratamientos biológicos

• Fundamentos: Metabolismos aeróbico y anaeróbico. Metabolismo de compuestos xenobióticos. Reacciones cometabólicas.
• Procesos batch y continuo. Transferencia de nutrientes. Diferentes tipos de reactores.
• Reactores con células inmovilizadas, diferentes modos de operación.
• Degradación de compuestos recalcitrantes en reactores biológicos.
• Procesos y Reactores de biosorción.

Conceptos avanzados sobre fotocatálisis heterogénea

• Teoría de semiconductores y acción de la luz. Generación de pares electrón/hueco. Generación de radicales hidroxilo.
• Materiales semiconductores.
• Oxidación de compuestos orgánicos.
• Reducción de metales.
• Factores que influyen sobre la actividad fotocatalítica. Papel de la adsorción. Leyes cinéticas.
• Reacciones en agua y en fase gaseosa. Modificación de semiconductores. Otros usos de la fotocatálisis. Tratamiento de aire contaminado. Interiores y exteriores. Tratamiento de sólidos contaminados. Suelos, sedimentos y cenizas. Acción desinfectante y bactericida. Inactivación de virus.

 Combinación de tecnologías de remediación. Diseño de sistemas y reactores.

• Combinación de tecnologías de remediación.
• Diseño de sistemas. Diseño de reactores. Características de lámparas. Materiales de construcción. Seguridad. Sistemas comerciales. Uso de luz solar.
• Consideraciones económicas y ecológicas. Inversión y mantenimiento. Consumo energético. Números de mérito. Energía eléctrica por orden (EE/O). Energía eléctrica por masa (EE/M).