Universitatea de Stat din Moldova

Anul 2008

Echipa de cercetare:

1. Duca Gheorghe, dr. hab., academician

2. Gonţa Maria, dr. în chimie

3.Iambarţev Viorica

4.Matveevici Vera, dr. în chimie

5. Zamşa Valeria

6. Budurin Tatiana

7. Jeleva Ludmila

8. Pascari Ludmila

9. Mocanu Larisa

10. Porubin Diana

11.Goreaceva Nelli, dr. în biologie

12.Gladchi Viorica, dr. în chimie

13.Romanciuc Lidia, dr. în chimie

14.Borodaev Ruslan

15.Bunduci Elena

16.Mardari Igor

17.Onica Vasile

18.Angel Lilia

19 Gaz Diana

20.Covaliov Victor, dr. în şt. chim.

21.Covaliova Olga, dr. în şt. chim.

22.Jalba Vitalie, doctorand

23. Palic Maria

24.Mindoglo Irina

25.Batrîncea Ecaterina

26.Sviderscaia Elena

27.Sidenco Alexandru

28.Svistun Tatiana

29.Ipati Nadejda

30. Cracun Alexandru, dr. în ştiinţe tehnice

30. Sajin Tudor

31.Penin Alexandru

32.Albert Boris

33.Iurcu Tatiana

34.Gozun Andrian

35.Bolocan Maxim

36.Corotcov Ilia

Rezultatele obţinute:

A fost studiat procesul de oxidare catalitică a coloranţilor textili (ditecţi şi activi) în soluţiile model cu H₂O₂ şi în prezenţa ionilor de Fe²⁺, obţinuţi la dizolvarea electrochimică a anodului de fier în funcţie de valoarea pH-ului, timpul tratării, concentraţia ionilor de Fe²⁺, concentraţia H₂O₂ şi concentraţia iniţială a coloranţilor.

S-a stabilit că oxidarea catalitică a coloranţilor duce la formarea CO₂ şi H₂O, adică la mineralizarea lor totală sau parţială. Gradul de mineralizare depinde de concentraţia ionilor de Fe²⁺ şi H₂O₂. La mărirea concentraţiei de Fe²⁺ până la 5 • 10^-4 mol/l gradul de mineralizare se măreşte până la 62 – 71% (coloranţii activi) şi până la 82 – 84% coloranţii direcţi, care apoi în continuare se micşorează. Timpul optim de tratare variază între 58 – 97 secunde. Concentraţia optimă a H₂O₂, este în intervalul de la 1,4• 10^-3 mol/l până la 2,8• 10^-3 mol/l efectul fiind de 88% (coloranţii direcţi) şi 71% (coloranţii activi), pH-ul optim de oxidare s-a gasit a fi 2,0-2,5.

Au fost efectuate 6 expediţii hidrochimice şi prelevate probele din fluviul Nistru în

6 secţiuni cuprinse dintre s.Naslavcea până la barajul de la Dubăsari în scopul cercetării variaţiilor sezoniere a compoziţiei chimice a râului. Au fost depistate oscilaţiile sezoniere ale componentelor chimice ale apelor Nistrului şi dependenţa formării compoziţiei acestora în bazinul acvatic de calitatea maselor de apă ce pătrund pe teritoriul Republicii Moldova din rezervorul tampon din Ucraina. S-au determinat coeficienţii caracteristici compoziţiei ionice ce depind de concentraţia ionilor principali şi de mineralizarea apelor. A fost analizată dinamica anuală a conţinutului de substanţe organice, oxigenului dizolvat, bioxidului de carbon, duritatea totală. A fost completată baza multianuală de date ce ţin de hidrochimia fluviului Nistru.

Au fost cercetate procese combinate fotochimice şi microbiologice de tratare a apelor cu conţinut de substanţe organice greu degradabile (coloranţi sintetici – acid albastru 2K, acid cafeniu 2K, acid roşu, direct crizofenin, care sunt utilizate la „Floare Carpet” SRL). Au fost studiate condiţiile homogenice şi heterogenice a redox-catalizei cu utilizarea reagentului Fenton pe baza compuşilor oxalici şi citrici ai fierului. A fost elaborată o metodă nouă criochimică de obţinere a unui nou tip de nanocatalizator oxidic (Brevet MD Nr.3535) pentru utilizarea la destrucţia fotocatalitică a compuşilor organici, a fost studiată structura lui. La etapa a 2-a a procesului de epurare a apelor a fost aplicată metoda microbiologică cu stratul de microflora fixată în condiţii aerobe.

Oxidarea catalitică a coloranţilor textili duce la mineralizarea lor totală sau parţială şi ca rezultat la micşorarea concentraţiei remanente a lor în apele reziduale şi a efectului negativ asupra bazinelor acvatice pe de o parte, iar pe de alta, la micşorarea deşeurilor formate în procesul de tratare a apelor reziduale textile.

Aplicarea ionilor de Fe²⁺ obţinuţi la dizolvarea electrochimică a anodului de fier a permis de a mări efectul de decolorare şi mineralizare a coloranţilor textili (direcţi şi activi) în soluţiile model şi apele reziduale în comparaţie cu sărurile de fier (II) cu 10 – 15%

Măsurările au demonstrat că formele de migrare a cuprului şi fierului în spaţiu şi timp au anumite particularităţi. Formele principale de migrare a fierului sunt formele suspendate şi coloidale (80-100%), dar formele principale de migrare a cuprului sunt formele dizolvate şi coloidale (38.1-100%). Dinamica sezonieră se manifesta prin variaţia raportului dintre diferite forme. În perioada rece a anului forme solubile a fierului se identifică mai rar în comparaţie cu perioada caldă a anului. Pentru cupru formele suspendate mai adesea au fost identificate în perioada caldă a anului.

Concentraţiile de H₂O₂ înregistrate în perioada măsurărilor, mai frecvent, au fost de ordinul 10^-7 M, iar valorile capacităţii de inhibiţie care descriu intensitatea desfăşurării proceselor de autoepurare cu participarea radicalilor > 3∙10⁵ s^-1. Doar în probele de apă prelevate în perioada inundaţiilor (iulie) pentru întreg segmentul monitorizat a fost atestat un conţinut a H₂O₂ de ordinul 10^-6 M şi valori ale capacităţii de inhibiţie de ordinul 10⁵ s^-1, mărimi ce demonstrează că în apele nistrene decurgeau eficient procesele chimice de autopurificare. Depistarea în apele nistrene a unui conţinut mai înalt de H₂O₂, decât media înregistrată până în prezent, ne fac să conchidem că un aport considerabil în stabilirea acestui conţinut l-au avut precipitaţiile atmosferice care au căzut din abundenţă.

Conţinutul radicalilor OH nu au depăşit mediile stabilite pentru conţinutul acestor radicali în apele naturale, 10^-17 M.

A fost elaborată metoda şi instalaţia pentru distrigerea compuşilor organici într-un cîmp electromagnetic rotativ cu posibilitatea aplicării curentului constant (Brevete MD 3624, 3680). Ca rezultat al tratării apelor poluate în acest reactor, are loc influenţa intensivă a câmpului electromagnetic şi a efectului de „plazma rece” asupra substanţelor organici, la contactul pe scurtă durată a particulelor metalici. Acest efect rezuiltă în distrugere rapidă a substanţelor organici până la structuri moleculare mai simple. Simultan se petrece tratarea fotocatalică a apei. La etapa a două a tratării (microbiologică) are loc distrucţia completă a poluanţilor organici cu formarea substanţelor simple inorganice - apă, CO₂, etc. Ca substrat pentru fixarea microflorei a fost utilizat rumeguş de lemn, tratat prin metoda hidrofobă cu alcool polivinil polimerizat (Cerere la brevet – pe etapa de oformare).

A fost elaborat un procedeu anaerobic de obţinerea a suplimentului vitamina-proteic furajer pentru animale (brevet Nr.3716 / 2008). Rezultatul tehnic al acestui proces constă în posibilitatea dozării cantităţilor substanţelor ce conţin cobalt ([Co(III)/Co(II)/H₂O₂/UV] de tip Fenton), care în etapa iniţială în prezenţa micilor cantităţi de peroxid de hidrogen la tratarea ultravioletă asigură hidroliza fotocatalitică a polifenolilor greu degradabili biochimic, în componenţa borhotului, ceea ce la etapa de metano-geneză în condiţii anaerobe măreşte cantitatea de biogaz formată datorită asimilării mai uşoare a substanţelor organice care au o structură moleculară mai simplă de către microorganisme, astfel mărindu-se şi gradul de epurarea apelor reziduale şi formarea nămolului activ ce conţine o cantitate ridicată de substanţă biologic activă – ea reprezintă un compus complex proteic al cobaltului – cianocobaltamină cu formula generală С₆₃Н₉₀О₁₄N₁₄PCo (vitamina В₁₂), care după concentrare, se amestecă cu drojdii furajere lichide, apoi se mărunţeşte, se usucă şi se foloseşte în calitate de supliment furajer vitamino-proteic în alimentarea animalelor.

Procedeul şi instalaţia permite de a micşora conţinutul emisiilor nocive NOx şi SO_x de

1,5- 1,8 ori în comparaţie cu prototipul. A fost stabilit valorea inducţiei câmpului magnatic la care creşte coeficientul radial de separare, debitul relativ de componenţi care determină viteza de ardere a instalaţiei şi productivitatea acestuia – în intervalul de ionizare 1-10%. Procedeul permite de a micşora emisiile de NO_x cu 80-90%, iar SO_x cu 90-95% şi, în afară de aceasta de a obţine îngrăşăminte – nitrat şi sulfat de amoniu. S-au stabilit regimurile la care eficacitatea este cea mai înaltă.