ESCUELA SECUNDARIA TOMÁS ALVA EDISON

Muestra de proyectos y técnicas ecológicas, ecotecnias y mensajes en

beneficio del ambiente.

CICLO ESCOLAR2011

“TRATAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS

APLICANDO UN SURFACTANTE ANIONICOS”

ASIGNATURA: XXXXX

# DE BLOQUE: XXXXXXX

INTEGRANTES CON GRUPO: XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

NOMBRE DEL ASESOR: XXXXXXX

FECHA DE ENTREGA:

INDICE DE CONTENIDO

INDICE DE CONTENIDO.................................................................2

JUSTIFICACIÓN................................................................................3

OBJETIVO..........................................................................................3

MARCO TEÓRICO............................................................................3

HIPÒTESIS.........................................................................................5

DESARROLLO...................................................................................5

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS..........................................5

CONCLUSIONES...............................................................................6

BIBLIOGRAFÍA.................................................................................6

JUSTIFICACIÓNLa elección del tema de investigación se llevó a cabo con el fin de proponer una alternativa de solución a un problema ambiental. Los derrames de petróleo representan un grave problema de contaminación en diversas partes del mundo, esto es debido a que las sustancias que involucran, pueden poner en peligro los lugares donde se producen, la integridad de los ecosistemas, así como la preservación de los recursos naturalesi.

El problema de la contaminación por hidrocarburos en México es de suma relevancia, de acuerdo a datos de la SEMARNAT y PROFEPA cada año se presentan aproximadamente XXXX derrames de hidrocarburos, ocasionando una importante cantidad de pasivos ambientales (sitos contaminados).

La materia “Ciencias III” con énfasis en Química involucra el estudio de la química orgánica. Conocimiento esencial en el presente estudio corresponde a los hidrocarburos, compuestos orgánicos, que se clasifican de acuerdo a sus características químicas y estructurales y que forman parte esencial de la composición del petróleo.

La importancia del presente trabajo radica en los problemas de contaminación de muchos sitios. Una vez que ocurre un derrame de petróleo algunas fracciones se pierden por volatilización, mientras que otras más toxicas persisten generando impactos en virtud de sus efectos nocivos. Adicionalmente, el efecto no únicamente ocurre en una plano local. Algunos hidrocarburos pueden infiltrarse hacia el subsuelo y llegar hasta el nivel freático, donde pueden permanecer durante mucho tiempo y eventualmente contaminar cuerpos de agua o pozos de extracción, lo cual incrementa el riesgo a la salud del ser humano y de los organismos.

La justificación del presente trabajo se basa en una probable alternativa para la solución de los efectos nocivos de algunos contaminantes (hidrocarburos), cuyo beneficio social tiene como fin no sólo la resolución de algunos problemas de contaminación ambiental que dañan a los ecosistemas, sino también a la salud del ser humano.

OBJETIVOEl objetivo del presente trabajo es reproducir un proceso de remediación de suelos contaminados con hidrocarburos, con el fin de mostrarlo como una alternativa para su aplicación en problemas de contaminación reales. A través de un prototipo que ejemplifique como una sustancia (surfactante) puede facilitar la solubilidad de los hidrocarburos (contaminante) en una mezcla con agua puede ayudar a un proceso de lavado de un suelo. Para mostrar el modo en que se puede llevar a cabo el proceso de eliminación del contaminante. con el fin de determinar su factibilidad en el proceso de limpieza de suelos contaminados.

MARCO TEÓRICOLos hidrocarburos son compuestos orgánicos que en su estructura contienen carbono e hidrógeno, el número de carbonos y su estructura química determina su clasificación. En términos generales los hidrocarburos se clasifican en: alifáticos, cicloalcanos y compuestos aromáticos (Figura 1)ii. La importancia de los hidrocarburos radica en que éstos constituyen entre el 50 al 98 % de la composición del petróleo. A partir del petróleo se obtienen combustibles, por ejemplo la gasolina está constituida aproximadamente por 70 % de compuestos alifáticos saturados y 30 % de hidrocarburos aromáticos como el benceno, tolueno o xilenos, Ver figura 1. Por estructura los compuestos aromáticos son más tóxicos que los compuestos alifáticos o los cíclicos.

Figura 1. Estructuras de los hidrocarburos del petróleo

Los compuestos descritos anteriormente son poco solubles o no solubles agua. Sin embargo, por arrastre pueden infiltrarse hacia el subsuelo y llegar hasta el nivel freático, donde pueden permanecer durante mucho tiempo y eventualmente contaminar cuerpos de agua o pozos de extracción, lo cual incrementa el riesgo a la salud del ser humano y de los organismos. Por este motivo, una vez que ocurre un derrame, se hace necesario llevar a cabo un proceso de limpieza o remediación del suelo.

En el mercado ambiental de México existen empresas que ofrecen diferentes tecnologías para la remediación de sitios contaminados. De acuerdo con datos proporcionados por 40 empresas autorizadas para remediar suelos contaminados, dentro de las tecnologías más comúnmente empleadas se encuentran las biológicas (biorremediación, con 48 %). El lavado de suelos, la oxidación química y la separación física constituyen una parte importante de las tecnologías más empleadas en México (ver figura 2).

Figura 2. Diferentes tecnologías en la remediación de suelos contaminados en México

En el presente trabajo se tomó como base los procesos de lavado de suelo, puesto que las condiciones son relativamente fáciles de reproducir empleando materiales de bajo costo y de uso diario.

Como se ha mencionado anteriormente los hidrocarburos no son solubles en agua, al pretender realizar un lavado de suelos contaminado con hidrocarburos es necesario seleccionar una producto que ayude a disolver a los hidrocarburos.

Los surfactantes son moléculas que tienen una parte hidrofílica (afín al agua o polar) y una parte hidrofóbica (no afín al agua o apolar). Cuando se agrega un aceite a una mezcla agua-surfactante, la parte hidrofílica del surfactante se dirige al agua y la parte hidrofóbica manteniéndose principalmente en la interfase aceite/agua o aire/agua. Si el surfactante está dentro de la fase acuosa, su grupo polar puede estar rodeado de moléculas de agua (solvatación). Si el surfactante está disuelto en una fase oleica, su grupo apolar posee interacciones con el solvente (Figura 3)

Figura 3. Ubicación de la molécula de surfactante en la interfase

Algunas de las ventajas de la aplicación de los surfactantes en la remediación de suelos son:

Se le atribuye el aumento de solubilidad y biodisponibilidad. De fácil comercialización, distribución y a bajo costo. Mejora la degradación del hidrocarburo Muchos son biodegradables

Riojas González, et al., 2010

HIPÒTESISSi se considera que una surfactante es una molécula que en su estructura química presenta una parte con afinidad al agua y otra parte con afinidad a compuestos como los hidrocarburos, entonces el surfactante en solución acuosa (agua) podrá incrementar la disolución (separación) de un contaminante y por tanto ser un medio alternativo para la limpieza de suelos contaminados con hidrocarburos.

DESARROLLO

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

. . Riojas González, H. H., L. G. Torres Bustillos, I. Mondaca-Fernández, J.

de J. Balderas-Cortes, P. Gortáres-Moroyoqui “Efectos de los surfactantes en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos”. Revista Química Viva. 3:120-145.

i DOF (2005 ) “Límites máximos permisibles de hidrocarburos en suelos y las especificaciones para su caracterización y remediación”. Diario Oficial de la Federación, 30 de marzo de 2005ii Botello, 2005 Características, composición y propiedades fisicoquímicas del petróleo. En Golfo de México Contaminación e Impacto Ambiental: Diagnóstico y Tendencias 2ª edición. Universidad Autónoma de Campeche, Universidad Autónoma de México, Instituto nacional de Ecología, Campeche México pp 261-268