Conversa amb Mark Anderson

1987/12/01 Barandiaran, Mariaje Iturria: Elhuyar aldizkaria

En la universitat de Wisconsin hi ha una secció anomenada "Water Chemistry". En aquesta secció, com el seu nom indica, es realitzen estudis sobre l'aigua. Ens hem dirigit a un dels "professor" d'aquesta secció perquè ens expliqui en què consisteix la química de l'aigua.

Elhuyar – "Water Chemistry" és un dels departaments universitaris de Wisconsin. Podria indicar-nos si us plau l'àrea de treball del departament?

Mark Anderson– La química de l'aigua realitza un estudi de les solucions i exégidos en els quals l'aigua és el dissolvent més important. Fa 25 anys es va començar a treballar en aquesta zona com a branca de la química de la salut en la universitat de Wisconsin. Els estudiants graduats, estudiants de màster o doctorat, treballen en aquesta secció i el seu origen és variat: Enginyeria civil, enginyeria ambiental, enginyeria química, geoquímica, química del sòl i química general.

A més dels professors que treballen en ella, 22 alumnes graduats treballen actualment en aquesta secció denominada química de l'aigua.

Al principi, aquest projecte es va organitzar per a estudiar sistemes aquàtics com a llacs i rius. En l'actualitat també es treballa en l'estudi de sistemes heterógenos i altres projectes industrials.

Casa del Water Chemistry en Madison.
E.– Vostè lidera un equip de recerca d'aquest Departament. Podries explicar-nos l'àmbit de treball que desenvolupa el teu grup?

M. Anderson– Nere estudia la química dels col·loides, principalment col·loides d'òxids hidratats de ferro, titani, alumini i silici. Estudiem la interfase i les interaccions particula-partícules d'aquests sistemes. Tot això s'aplica en les àrees de membranes ceràmiques, formació de catalisantes, fotocatalisadores i sensors ceràmics.

E.– Quina tècnica utilitzeu per a fer avançar aquesta tasca?

M. Anderson– D'una banda utilitzem tècniques "in situ" i per un altre tècniques standards. Entre aquests últims, per a analitzar els canvis de càrrega que es produeixen en la superfície utilitzem l'electroforesi i la de la tarima potenciométrica. Per a estudiar la grandària de les partícules i la seva ordenació s'utilitza la dispersió lluminosa cuasiestática i l'espectroscòpia de correlació de protons.

Per a interpretar la química de les reaccions en la superfície utilitzem espectroscopía infraroja i reflexió interna cilíndrica. La microcalorimetría de les calors de reacció és adequada. Altres tècniques són la difracció de raigs X, la difracció d'electrons, l'anàlisi tèrmica diferencial i la termogravimetría.

E.– El teu grup analitza la contaminació de les aigües subterrànies. A quines conclusions heu arribat?

M. Anderson– S'està estudiant l'absorció dels microcontaminantes en la superfície dels òxids. Aquests òxids absorbeixen molt bé els soluts orgànics i inorgànics i retarden la seva migració. Els mecanismes que hem obtingut els utilitzaran els modeladors per a predir el comportament dels micropulentes.

Avui dia estem lluny del punt en el qual es pot predir quantitativament el moviment de les molècules. Si podem dir qualitativament quines espècies s'absorbiran en una superfície sòlida. Per a això haurem de tenir en compte diverses variables físiques/químiques: pH, força iònica i concentració de solut. No obstant això, no tenim una interpretació quantitativa.

E.– De cara al futur, quins plans i projectes tens?

M. Anderson– El nostre camp de treball més estimulant és el de les membranes ceràmiques. Estem utilitzant la tecnologia de partícules/partícules desenvolupada per nosaltres per a formar les soles. Aquests sols es gelifiquen en aerogel i xerogel, que formen membranes, evolucionant. Controlant la química d'aquests col·loides podem controlar la grandària dels porus i l'estructura de la membrana. Aquestes membranes poden utilitzar-se en catàlisis, fotocatalisis, ultrafiltració, osmosi inversa i microrreacción. Creiem que encara dedicarem deu anys més a aquest camp de treball.

E.– Com a colofó a aquesta entrevista vull plantejar-te una pregunta general. Quin és l'estat de les aigües als EUA?

M. Anderson– Un dels majors problemes de qualitat de l'aigua que tenim en aquests moments als EUA és la contaminació de les aigües subterrànies. Fins ara no ens hem preocupat per l'abocament de residus i en l'actualitat ens estem donant compte de la magnitud del problema. Els abocaments en tancs subterranis, abocaments de residus tòxics i abocadors incontrolats, estan posant en perill la qualitat de les nostres reserves d'aigua. Aquests problemes han de ser congestionats i per a això és necessari utilitzar tecnologies avançades i sofisticades de rentada d'aigües. La fotocatálisis amb membranes ceràmiques avançades pot ser una tècnica adequada en el futur.