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El manganeso podría ser el culpable del exceso de plomo en el agua

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  • Un grupo de investigadores ha descubierto que el mineral natural puede acelerar la producción de dióxido de plomo en ciertas circunstancias.

El manganeso no es un mineral particularmente tóxico. De hecho, las personas necesitan un poco en sus dietas para mantenerse saludables.

Sin embargo, una investigación en la Universidad de Washington, en St. Louis, ha demostrado que, junto con ciertos otros productos químicos, el manganeso natural puede provocar grandes cambios en el agua de las tuberías de plomo. Dependiendo de qué desinfectantes se utilicen en el agua, esos cambios pueden tener consecuencias significativas, incluso peligrosas.

La investigación, cuyos resultados fueron publicados en Environmental Science and Technologyse centra en una forma única de plomo, PbO2 o dióxido de plomo (plomo en el estado de oxidación plus-4). El dióxido de plomo no se disuelve fácilmente solo en agua, además también es poco común en la naturaleza.

Daniel Giammar, profesor de Ingeniería Ambiental en la Escuela de Ingeniería McKelvey, así lo resumió: "No se encuentra PbO2 en el medio ambiente porque no hay un agente oxidante fuerte, sin embargo los buenos desinfectantes suelen ser buenos agentes oxidantes".

El cloro es un gran desinfectante, tanto que se usa comúnmente en el agua potable en los Estados Unidos y en todo el mundo. También es un buen agente oxidante y promueve la transformación del carbonato de plomo en dióxido de plomo. Sin embargo, resulta que el proceso no es particularmente rápido, un hecho que concuerda con algunos sistemas del mundo real, pero, aparentemente, no con otros.

En presencia de oxidantes, el manganeso puede cambiar fácilmente los estados de oxidación

"Si miras un sistema que tiene tuberías de plomo y cloro libre, entonces haces los cálculos, y esperas que todos tengan dióxido de plomo en las tuberías", dijo Giammar. “Pero no vemos eso. Nos hace pensar: algo más está influyendo si un sistema en particular termina o no con dióxido de plomo en su superficie interna. Y es ahí donde entra el manganeso".

En presencia de oxidantes, el manganeso puede cambiar fácilmente los estados de oxidación. Si el manganeso entra en contacto con el cloro, se oxida y se convierte en óxido de manganeso. El laboratorio de Giammar descubrió que el óxido de manganeso actuaba como catalizador, aumentando la tasa de conversión de carbonato de plomo a dióxido de plomo en dos órdenes de magnitud.

De hecho, Giammar y su equipo tomaron como referencia el caso de la crisis del agua potable y plomo en DC Washington.

La Autoridad de Agua y Alcantarillado del Distrito cambió de un desinfectante de cloro a uno menos fuerte, llamado cloramina, porque el cloro estaba creando algunos subproductos desagradables. Pero hubo una consecuencia imprevista. Cuando la autoridad del agua cambió el desinfectante, el dióxido de plomo en la escala de la tubería ya no era estable, lo que ocasionó que se disolviera rápidamente y generara altas concentraciones de plomo en el agua del grifo.

Los eventos en DC hicieron que otros sistemas que usaban cloro libre comenzaran a hacer preguntas sobre si deberían preocuparse o no por el dióxido de plomo si cambiaran a cloramina. Curiosamente, muchos sistemas contienen dióxido de plomo, pero otros sistemas no lo hacen. Las concentraciones de manganeso entre los sistemas públicos de agua podrían explicar estas diferencias.

"La forma en que va a tratar el agua depende de la fuente y su composición, también de su infraestructura", explicó Giammar.

La investigación adicional para comprender qué reacciones influyen en las tasas de transformación del plomo, y de otro modo afectan la disponibilidad de plomo en el agua, conducirá a más avances en el laboratorio.

Puedes leer la noticia original en Smart Water Magazine.

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