HIDROFORMILACION DEL OCTENO POR CATALISIS EN FASE ACUOSA SOPORTADA. CINETICA, PARAMETROS DE INGENIERIA Y PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS DEL SISTEMA

Los procesos catalíticos se utilizan ampliamente en las industrias química y biotecnológica, especialmente, en la petroquímica, química fina y farmacéutica. En Cuba, con una industria química modesta, los procesos catalíticos desempeñan un papel importante en la mayoría de sus producciones, específicamente en la industria del petróleo y la química de base. La catálisis está igualmente presente en el control de las emanaciones, en las producciones biotecnológicas y farmacéuticas y en la industria alimentaria. El 80 % de los productos químicos pasan, al menos, por una etapa catalítica durante su síntesis. Los procesos catalíticos son cada vez más importantes en la química ambiental y en la producción de alimentos, donde tanto la catálisis convencional como la enzimática representan un papel protagónico. Lo anterior evidencia que los avances de la ciencia y la tecnología han puesto en manos de la sociedad contemporánea miles de productos obtenidos por vía catalítica, que van desde derivados del petróleo hasta los más disímiles principios activos farmacéuticos. Los volúmenes de producción y la complejidad de algunos de estos productos imponen nuevos retos en la búsqueda de procedimientos más económicos desde el punto de vista energético y más seguros para la protecci ón del hombre y el medio ambiente

Avances en la catálisis en fase acuosa soportada. Advances in supported aqueous phase catalysis

El acelerado desarrollo en la química de los ligandos hidrosolubles y de sus complejos metálicos ha favorecido la aparición a escala industrial de procesos catalíticos bifásicos y el avance en los estudios en fase líquida soportada, entre los que se encuen tra la catálisis en fase acuosa soportada (SAPC). En el presente trabajo se describen los principios de la SAPC y las principales tendencias y perspectivas en la investigación y desarrollo de productos, aplicando esta técnic

Enhancement of ciprofloxacin degradation in aqueous system by heterogeneous catalytic ozonation

Fluoroquinolones are extensively used in medicine due to their antimicrobial activity. Their presence in water inhibits microorganism activity in conventional wastewater treatment plants. This study aims to evaluate the technical feasibility of applying heterogeneous catalytic ozonation to eliminate ciprofloxacin (CIP) as a representative of fluoroquinolone antibiotics normally present in municipal wastewater discharges. Experiments were conducted in a semi-batch stirred slurry reactor, using 0.7 L of 100 mg L−1 CIP aqueous solution, at pH 3 and 30 °C. Experimental results show that single ozonation can easily oxidise CIP molecules (68%) within the first 5 min, leading to the generation of refractory oxidation by-products. However, when heterogeneous catalytic ozonation is applied using iron oxide supported on MFI synthetic zeolite, total degradation of CIP is observed at 5 min and a higher mineralisation rate is obtained. A novel sequential process is developed for CIP mineralisation. In a first step, a flash single ozonation is applied and CIP molecules are broken down. Then, a catalytic ozonation step is conducted by adding the Fe/MFI catalyst into the reactor. As a result of catalyst addition, 44% of Total Organic Carbon (TOC) is eliminated within the first 15 min, compared to single ozonation where only 13% of TOC removal is reached in the same time. The application of this sequential process to a real wastewater effluent spiked with CIP leads to 52% of TOC removal

Degradation of chlordecone and beta-hexachlorocyclohexane by photolysis, (photo-)fenton oxidation and ozonation

Intensive use of chlorinated pesticides from the 1960s to the 1990s has resulted in a diffuse contamination of soils and surface waters in the banana-producing areas of the French West Indies. The purpose of this research was, for the first time, to examine the degradation of two of these persistent pollutants – chlordecone (CLD) and beta-hexachlorocyclohexane (β-HCH) in 1 mg L−1 synthetic aqueous solutions by means of photolysis, (photo-) Fenton oxidation and ozonation processes. Fenton oxidation is not efficient for CLD and yields less than 15% reduction of β-HCH concentration in 5 h. Conversely, both molecules can be quantitatively converted under UV-Vis irradiation reaching 100% of degradation in 5 h, while combination with hydrogen peroxide and ferrous iron does not show any significant improvement except in high wavelength range (>280 nm). Ozonation exhibits comparable but lower degradation rates than UV processes. Preliminary identification of degradation products indicated that hydrochlordecone was formed during photo-Fenton oxidation of CLD, while for β-HCH the major product peak exhibited C3H3Cl2 as most abundant fragment

Role of Basic Surface Groups of Activated Carbon in Chlordecone and β-Hexachlorocyclohexane Adsorption: A Molecular Modelling Study

The influence of nitrogen-containing surface groups (SGs) onto activated carbon (AC) over the adsorption of chlordecone (CLD) and β-hexachlorocyclohexane (β-HCH) was characterized by a molecular modelling study, considering pH (single protonated SGs) and hydration effect (up to three water molecules). The interactions of both pollutants with amines and pyridine as basic SGs of AC were studied, applying the multiple minima hypersurface (MMH) methodology and using PM7 semiempirical Hamiltonian. Representative structures from MMH were reoptimized using the M06-2X density functional theory. The quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) was used to characterize the interaction types in order understanding the adsorption process. A favorable association of both pesticides with the amines and pyridine SGs onto AC was observed at all pH ranges, both in the absence and presence of water molecules. However, a greater association of both pollutants with the primary amine was found under an acidic pH condition. QTAIM results show that the interactions of CLD and β-HCH with the SGs onto AC are governed by Cl···C interactions of chlorine atoms of both pesticides with the graphitic surface. Electrostatic interactions (H-bonds) were observed when water molecules were added to the systems. A physisorption mechanism is suggested for CLD and β-HCH adsorption on nitrogen-containing SGs of AC

SARS-CoV-2 en aguas residuales y superficiales: ¿cómo lidiar con el problema?

Introduction: Today, humanity suffers one of the worst episodes due to a pandemic caused by the SARS-CoV-2. Its high infectivity and rapid spread combined with its persistence on certain surfaces difficult to fight this virus. Its presence in wastewater and possible fecal-oral transmission could be a new public health threat. Objective: To alert the international scientific community and governments about the presence of SARS-CoV-2 in wastewater, and what to do to prevent its spread by this means. Methods: A review of articles referenced in SCOPUS and Web of Science since 2019 related to the presence of the virus in wastewater and surface water was performed. Results and discussion: It is necessary to establish monitoring systems with the use of sensitive and rapid analytical methods for the on-site detection of viruses in wastewaters and surface waters. It should be established virus inactivation protocols at the health units, and water treatment plants, where are recommended processes with chemical oxidants, ultraviolet radiation, photocatalysis, photo-Fenton, ozone, or membrane filtration. It is necessary to alert the population about the importance of washing and disinfecting agricultural products, mainly vegetables and fruits, as well as the care in its handling by agricultural workers.Introducción: hoy la humanidad sufre uno de los peores episodios debido a la pandemia causada por el SARS-CoV-2. Su alta infectividad, rápida propagación y persistencia en ciertas superficies dificultan el combate de este virus. Su presencia en aguas residuales y posible transmisión fecal-oral podría ser una nueva amenaza para la salud pública. Objetivo: alertar a la comunidad científica internacional y a los gobiernos sobre la presencia de SARS-CoV-2 en las aguas residuales y sobre qué hacer para evitar su propagación por este medio. Métodos: se realizó una revisión de artículos referenciados en SCOPUS y Web of Science desde el año 2019 relacionados con la presencia del virus en aguas residuales y superficiales. Resultados y discusión: es necesario establecer sistemas de monitoreo, utilizar métodos analíticos sensibles y rápidos para la detección del virus en las aguas residuales y superficiales. Asimismo, implantar protocolos de inactivación del virus en las unidades de salud y en las plantas de tratamiento de aguas. Se recomiendan procesos con oxidantes químicos, radiación ultravioleta, fotocatálisis, foto-Fenton, ozono o filtración por membrana. Además, se debe alertar a la población sobre la importancia del lavado y de la desinfección de productos agrícolas, así como del cuidado en su manejo por parte de los trabajadores agrícola

Optimizaciín de la reacciín de formaciín de enol óter de androstendiona

La búsqueda de adecuados grupos protectores de funciones carbonílicas ha sido de continua importancia en la química de esteroides. Los grupos carbonilos se protegen mediante la formación de cetales,tiocetales cíclicos acíclicos, hemicetales, tiohemicetales y enoléteres que son estables en medio básico, siendo resistentes a la reducción con hidruros metálicos, con sodio en alcohol; en las reacciones de Grignard; en las oxidaciones de Oppenauer, con anhidrido crómico-piridina, y a tratamiento con agentes acilantes y deshidratantes en piridina. Sin embargo, son regenerados fácilmente a la cetona correspondiente en medio ácido. En este trabajo se realizó un diseño factorial 23 central compuesto, para optimizar la reacción de protección del grupo carbonilo de la posición 3 de la molécula de androstendiona con formaciín del enoléter. A partir de los resultados del diseño experimental de enconar un modelo que describe el proceso de forma adecuada. El modelo ajustó con un coeficiente de correlación de 0,9971 y un error medio absoluto de 4,18 %. Para las condiciones óptimas, manteniendo como restricción los límites del estudio de cada parámetro, la conversión fue de 99 %. Los resultados fueron corroborados a través del estudio de las superficies de respuestas y las curvas de isolíneas demostrando, en todos los casos, la existencia de la zona óptima cerca del centro del diseño aplicado. Finalmente, se muestran los resultados de la sustitución del ácido p-toluensulfínico por el ácido metanosulfónico, obteniéndose mayores rendimientos con este «último, logrando un ahorro adicional en el costo de materias primas

Evaluation of the molecular inclusion process of β-hexachlorocyclohexane in cyclodextrins

The present work aimed to study the guest–host complexes of β-hexachlorocyclohexane (β-HCH), a pesticide with high environmental stability that can cause severe health problems, with the most common cyclodextrins (α-, β-, and γ-CDs). The formation reactions of these molecular inclusion complexes were addressed in this research. The multiple minima hypersurface methodology, quantum calculations based on density functional theory and a topological exploration of the electron density based on the quantum theory of atoms in molecules approach were used to characterize the interaction spaces of the pollutant with the three CDs. Additionally, charge distribution, charge transfer and dual descriptor analyses were employed to elucidate the driving forces involved in the formation of these molecular inclusion complexes. Three types of fundamental interactions were observed: total occlusion, partial occlusion and external interaction (non-occlusion). Finally, experiments were performed to confirm the formation of the studied complexes. The most stable complexes were obtained when γ-CD was the host molecule. The interactions between the pesticide and CDs have fundamentally dispersive natures, as was confirmed experimentally by spectroscopic results. All the obtained results suggest the possibility of using CDs for the purification and treatment of water polluted with β-HCH.ISSN:2046-206

Accelerating innovative water treatment in Latin America

Sustainably addressing the water needs of populations in countries lacking adequate infrastructure is challenging. We discuss the potential of decentralized water and wastewater treatment using electrifed processes across Latin American countries and refect on what would help their implementation in the region.Fil: dos Santos, Alexsandro J.. Arizona State University; Estados Unidos. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Barazorda Ccahuana, Haruna L.. Universidad Católica de Santa María; PerúFil: Caballero Manrique, Griselda. Universidad de Panamá; PanamáFil: Chérémond, Yvens. Université Quisqueya; Haití. Université D'état D'haïti; HaitíFil: Espinoza Montero, Patricio J.. Pontificia Universidad Católica del Ecuador; EcuadorFil: González Rodríguez, J. Ricardo. Instituto Tecnológico de Costa Rica; Costa Rica. Arizona State University; Estados UnidosFil: Jáuregui Haza, Ulises J.. Universidad de La Habana; Cuba. Instituto Tecnológico de Santo Domingo; República DominicanaFil: Lanza, Marcos R. V.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Nájera, Andrea. Universidad del Valle de Guatemala; GuatemalaFil: Oporto, Carla. Universidad Mayor de San Simón; BoliviaFil: Pérez Parada, Andrés. Universidad de la Republica; UruguayFil: Pérez, Tzayam. Universidad de Guanajuato; MéxicoFil: Quezada, Valeria Delgado. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua; NicaraguaFil: Rojas, Verónica. Universidad Paraguayo Alemana; ParaguayFil: Sosa, Velia. Universidad del Salvador; ArgentinaFil: Thiam, Abdoulaye. Universidad Tecnológica Metropolitana; ChileFil: Torres Palma, Ricardo Antonio. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Vargas Balda, Ronald Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto Tecnológico de Chascomús - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Tecnológico de Chascomús; ArgentinaFil: Garcia Segura, Sergi. Arizona State University; Estados Unido