Descontaminación de agua co

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 15832 (2022) Citar este artículo

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La contaminación conjunta por solventes orgánicos (p. ej., tolueno y tetrahidrofurano) e iones metálicos (p. ej., Cu2+) es común en las aguas residuales industriales y en los sitios industriales. Este manuscrito describe la separación de THF del agua en ausencia de iones de cobre, así como el tratamiento del agua contaminada con THF y cobre o tolueno y cobre. El tetrahidrofurano (THF) y el agua son libremente miscibles en ausencia de ácido láurico. El ácido láurico separa los dos disolventes, como lo demuestra la resonancia magnética nuclear de protones (RMN 1H) y la espectroscopia infrarroja transformada de Fourier de reflexión total atenuada (ATR-FTIR). La pureza de la fase de agua separada de mezclas de THF:agua 3:7 (v/v) usando ácido láurico 1 M es ≈87% v/v. La dispersión de rayos X de ángulo pequeño de sincrotrón (SAXS) indica que el ácido láurico forma micelas inversas en THF, que se hinchan en presencia de agua (para albergar agua en su interior) y, en última instancia, dan lugar a dos fases libres: 1) rica en THF y 2 ) rico en agua. El ácido láurico desprotonado (iones laurato) también induce la migración de iones Cu2+ en THF (después de la separación del agua) o en tolueno (inmiscible en agua), lo que permite su eliminación del agua. Es probable que los iones de laurato y los iones de cobre interactúen a través de interacciones físicas (p. ej., interacciones electrostáticas) en lugar de enlaces químicos, como lo muestra ATR-FTIR. La espectrometría de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) demuestra hasta un 60 % de eliminación de iones Cu2+ del agua cocontaminada por CuSO4 o CuCl2 y tolueno. Mientras que el ácido láurico emulsiona el agua y el tolueno en ausencia de iones de cobre, las sales de cobre desestabilizan las emulsiones. Esto es beneficioso para evitar que los iones de cobre vuelvan a arrastrarse en la fase de agua junto con el tolueno, después de su migración en la fase de tolueno. El efecto de los iones de cobre sobre la estabilidad de la emulsión se explica en función de la disminución de la actividad interfacial y la rigidez de compresión de las películas interfaciales, sondeadas con un canal de Langmuir. En el tratamiento de aguas residuales, el ácido láurico (un polvo) se puede mezclar directamente en el agua contaminada. En el contexto de la remediación de aguas subterráneas, el ácido láurico se puede solubilizar en aceite de canola para permitir su inyección para tratar acuíferos co-contaminados por solventes orgánicos y Cu2+. En esta aplicación, los filtros inyectables obtenidos mediante la inyección de hidroxietilcelulosa catiónica (HEC+) impedirían el flujo de tolueno y los iones de cobre repartidos en él, protegiendo a los receptores aguas abajo. Los co-contaminantes se pueden extraer posteriormente aguas arriba de los filtros (mediante pozos de bombeo), para permitir su eliminación simultánea de los acuíferos.

Las actividades industriales liberan metales pesados ​​tóxicos solubles en agua en las aguas subterráneas, incluidos plomo, cromo, arsénico, zinc, cadmio, mercurio y cobre1,2. El cobre se utiliza en fertilizantes y pesticidas en aerosol, materiales de construcción y desechos agrícolas y municipales, lo que genera altas concentraciones de cobre en las aguas subterráneas1. Los hidrocarburos también se utilizan ampliamente en los procesos industriales y se encuentran entre los contaminantes de las aguas subterráneas más comunes3. El THF es un contaminante de las aguas subterráneas y de las aguas residuales industriales, ya que solía producir intermediarios farmacéuticos y plaguicidas4,5. Los metales pesados, los hidrocarburos y los disolventes orgánicos miscibles en agua (p. ej., dioxano o THF) suelen estar presentes como cocontaminantes en los sitios industriales6,7,8,9,10,11.

El tratamiento de metales pesados ​​incluye la remediación electrocinética12,13,14,15,16, la eliminación mediante nanopartículas17 y el lavado del suelo con aditivos que facilitan la solubilización y extracción de metales pesados ​​mediante bombeo y tratamiento1. Bombear y tratar extrae los contaminantes mediante pozos de bombeo, trata las aguas subterráneas ex situ y finalmente las reinyecta después del tratamiento18. Como ejemplo, el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) se ha utilizado para remediar el cobre junto con pump and treat19. Nuestro estudio anterior utilizó lactilato de lauroil de sodio (SLL) para el mismo propósito20. Estos enfoques no permiten la eliminación simultánea de metales pesados ​​y co-contaminantes como los solventes miscibles, de los cuales el THF es un ejemplo.

Los enfoques correctivos comunes para combatir la contaminación por hidrocarburos incluyen métodos químicos (p. ej., degradación química con reactivos de Fenton21,22, emulsionantes oxidantes23, varillas oxidantes de liberación lenta24, nanopartículas oxidantes25, ferrato26 y aspersión de ozono27), fitorremediación para contaminantes superficiales28, calentamiento por microondas29, bombeo y tratamiento30, lavado con surfactante31,32 y oxidación mejorada con surfactante33, biorremediación usando bacterias34,35, combustión lenta36 y tratamiento térmico37. También se ha propuesto la remediación electrocinética de hidrocarburos, por ejemplo, junto con surfactantes38,39. Los hidrocarburos pueden migrar durante su remediación, presentando riesgos para los receptores aguas abajo40,41,42. Este riesgo también existe para los metales pesados.

Nuestra investigación anterior se centró en la inmovilización de Cr(VI) durante su reducción a Cr(III)43 menos tóxico, y las barreras pueden mitigar la migración de hidrocarburos durante el tratamiento44. Las barreras pueden ser no reactivas18 o reactivas45,46,47,48,49,50. En nuestros estudios anteriores centrados en los hidrocarburos, también desarrollamos filtros semipermeables que podían inyectarse para una fácil instalación51. Estos filtros permitieron el flujo de agua, mientras retenían los hidrocarburos51. Si bien son útiles para evitar la migración de hidrocarburos, estos filtros no pueden retener simultáneamente metales pesados.

Los disolventes orgánicos miscibles en agua se pueden eliminar de las aguas residuales mediante tratamiento biológico52,53,54, métodos químicos (p. ej., procesos de oxidación avanzada55) o pervaporación56,57. El tratamiento biológico requiere que las concentraciones de contaminantes estén por debajo de los niveles en los que son tóxicos para las bacterias. Los procesos de oxidación avanzada son útiles, pero requieren productos químicos potencialmente peligrosos y la pervaporación consume mucha energía.

Además, la separación entre el agua y los disolventes orgánicos puede lograrse mejorando la hidrofobicidad del disolvente orgánico (es decir, fortaleciendo la red de moléculas orgánicas a expensas de las interacciones agua-disolvente). Por ejemplo, un estudio demostró que la temperatura podía ajustarse para disminuir la ionicidad de la fase de lidocaína-ácido oleico en una mezcla de agua, lidocaína y ácido oleico, separándola así en una fase acuosa y una fase de lidocaína-ácido oleico58. Sería ventajoso lograr la separación sin ciclos de temperatura. Estudios previos separaron el agua de los solventes miscibles en agua utilizando sales59,60, azúcares61,62 y polioles63, y tensioactivos como lauroil lactilato de sodio (SLL)64. Estos compuestos forman enlaces de hidrógeno (enlaces H) con el agua, lo que dificulta las interacciones agua-disolvente64,65,66,67,68,69. En estos estudios previos, los iones de cobre no se separaron del agua junto con el THF.

La extracción líquido-líquido se ha aplicado a otros contaminantes como antibióticos, pesticidas e hidrocarburos, para facilitar su detección a través de métodos analíticos70,71,72, pero la separación simultánea de THF e iones metálicos (p. ej., cobre) no se había logrado previamente en la contexto de la purificación del agua. Aquí, usamos por primera vez ácido láurico para separar simultáneamente el THF del agua e inducir la migración de iones de cobre en la fase THF, a temperatura ambiente (por ejemplo, 20 °C). El enfoque propuesto tiene aplicaciones potenciales para tratar aguas residuales, aguas superficiales o subterráneas, por ejemplo, después de su extracción de acuíferos contaminados mediante bombeo y tratamiento.

Además, utilizamos filtros inyectables junto con ácido láurico para atacar simultáneamente la contaminación por metales pesados ​​(p. ej., Cu2+) y los hidrocarburos inmiscibles en agua. Específicamente, inyectamos ácido láurico en aceite de canola en acuíferos contaminados modelo, para inducir la migración de Cu2+ en tolueno (utilizado como hidrocarburo modelo), permitiendo su retención mediante filtros HEC+ inyectables. Entonces, el tolueno y el Cu2+ podrían eliminarse más fácilmente de las aguas subterráneas, por ejemplo, bombeándolos cerca del filtro, aguas arriba de los filtros. El ácido láurico73 y el ácido oleico74 se usaban anteriormente para extraer Cu2+ del agua, pero su uso no se combinaba con barreras inyectables. Además, nuestra investigación anterior mostró que el tensioactivo benigno SLL también inducía la partición de Cu2+ en disolventes hidrófobos como el aceite de canola, que se utiliza como absorbente líquido en el contexto de la purificación del agua20. Sin embargo, en este caso, la fase de aceite se volvió sólida y no pudo ser bombeada desde el subsuelo. Por lo tanto, SLL estaba destinado exclusivamente al tratamiento de agua ex situ después de bombear y tratar20.

CuCl2·2H2O y CuSO4·5H2O (grado ACS), ácido láurico (grado ACS), tolueno (grado HPLC), NaOH (pellets, grado ACS) e hidroxietilcelulosa catiónica (HEC+) se adquirieron de Sigma Aldrich (Canadá). El aceite de canola (marca Selection) se compró en un mercado local. THF (Caledon Laboratories Ltd, grado ACS), dioxano e isopropanol (Fisher Scientific Canada, grado ACS) se adquirieron de Fisher Scientific (Canadá). Sand (EMD Millipore, Canadá) se adquirió de VWR. En todos los experimentos se utilizó agua desionizada (DI).

Se realizaron pruebas de botella en viales de vidrio, para investigar la separación entre THF y agua, utilizando THF al 30%, 50% y 70% en relación con el agua (v/v) y concentraciones de ácido láurico que oscilan entre 0,2 y 1 M, a pH = 2, 6.5 y 13. Se utilizó la ecuación (1) para estimar la diferencia entre el volumen de agua añadida a la mezcla (Vagua,utilizada) y el volumen de la fase de fondo rica en agua separada con ácido láurico (Vagua,medida)

En la sección "Resultados y discusión" esta diferencia se denomina desviación.

También se realizaron pruebas de botella para evaluar la partición de iones Cu2+ entre las fases de agua y aceite, y para estudiar la emulsificación entre tolueno y agua. Las pruebas de botella se realizaron mezclando primero 5 mL de soluciones acuosas de CuCl2 o CuSO4 30 M, 1 mL de soluciones de aceite de canola en láurico 0,23 M y 1 mL o 4 mL de tolueno. Posteriormente, se añadió NaOH 10 mM (respecto a la fase acuosa) y los viales se agitaron manualmente durante 30 s, antes de equilibrarlos en una mesa. También se realizaron experimentos con agua pura (sin sales de cobre), utilizando 1 mL de solución de láurico en aceite de canola 0,23 M y 1 mL de tolueno, sin NaOH o con NaOH 10 mM. Finalmente, se realizaron pruebas de botella adicionales utilizando soluciones de CuCl2 o CuSO4 30 mM, tolueno y ácido láurico solo, a pH = 13. La relación de volumen de la fase acuosa a la fase de tolueno fue de cuatro partes de agua y una de tolueno. Todas las pruebas de botella se realizaron por duplicado. Los duplicados se parecían mucho entre sí.

Las mediciones de la tensión interfacial estática se realizaron utilizando un tensiómetro de fuerza Sigma (Biolin Scientific, EE. UU.) y un anillo de platino du Noüy (de 2 cm de diámetro), utilizando cuatro tipos de muestras, cuya composición se resume en la Tabla 1. El agua y Las fases oleosas se mezclaron (1:1,2 agua:aceite, v/v) y se dejaron separar en un embudo de decantación durante 24 h. Luego se recogieron por separado y se transfirieron cuidadosamente a un vaso de vidrio con la ayuda de una pipeta, para medir la tensión interfacial.

La tensión superficial proporcionada en la sección "Resultados y discusión" se estimó usando (2):

donde F es la fuerza máxima medida al tirar del anillo de Du Noüy fuera de la fase de agua (es decir, la fuerza requerida para romper la laminilla), R es el radio promedio del anillo de Du Nuoy utilizado y f es el factor de corrección de Huh y Mason calculado como f = R/r (R = radio del anillo du Noüy y r = radio del alambre). Todas las mediciones se realizaron por triplicado, para estimar la desviación estándar baja informada en la sección "Resultados y discusión".

Las isotermas de compresión se midieron en la interfaz agua-petróleo utilizando un canal Kibron Microtrough G1 Langmuir-Blodgett (Kibron, Suecia), controlado con el software KBN LayerXPro (Kibron, Suecia). Las fases de agua y aceite son como se describe para las muestras 3 y 4 utilizadas para mediciones de tensión interfacial estática (Tabla 1, "Medición de tensión interfacial estática"). Las muestras se prepararon en un embudo de decantación, se agitaron y se dejaron separar durante la noche. A continuación, las fases de agua y aceite se recogieron por separado y se transfirieron con cuidado al compartimento inferior y superior de la cubeta Langmuir, respectivamente (con la ayuda de una pipeta). Después de transferir las fases superior e inferior, se permitió que las especies interfacialmente activas se adsorbieran en la interfaz durante 10 min, antes de comprimirse de 16500 a 1650 mm2, usando barreras móviles que se movían a una velocidad de 20 mm/min. Después de la primera compresión, las barreras se expandieron rápidamente (a una velocidad de 140 mm/min) y las películas se volvieron a comprimir inmediatamente a 20 mm/min. La presión fue monitoreada usando una placa de Wilhelmy durante cada compresión. Las mediciones se realizaron por duplicado y las curvas medidas se parecían mucho entre sí.

Se realizaron mediciones ATR-FTIR para investigar posibles interacciones entre el ácido láurico y los iones Cu2+. En estas mediciones, las muestras utilizadas se prepararon como se describe en "Pruebas de botella". Específicamente, primero mezclamos 5 ml de soluciones acuosas de CuCl2 o CuSO4 30 M, 1 ml de ácido láurico 0,23 M en soluciones de aceite de canola y 1 ml de tolueno. Posteriormente, se añadió NaOH 10 mM (respecto a la fase acuosa) y los viales se agitaron manualmente durante 30 s, antes de dejar reposar en la mesa de trabajo. También se realizaron experimentos sin sales de cobre, utilizando 1 mL de soluciones de aceite de canola láurico 0,23 M y 1 mL de tolueno, con NaOH 10 mM. Solo se analizó la fase oleosa, después de 24 h de equilibrio. Además, se utilizó ATR-FTIR para analizar muestras preparadas con mezclas de THF:agua 3:7 (v/v), utilizando agua o soluciones acuosas de CuCl2 o CuSO4 0,03 M. Los espectros de absorbancia se recogieron usando un espectrómetro ATR-FTIR (espectrómetro Thermoscientific Nicolet Summit FTIR con un Everest ATR), con un software de solución IR adjunto. Debido a la volatilidad del THF, cada espectro es el promedio de solo 10 escaneos, con una resolución de 4 cm−1, en el rango de número de onda de 400–4000 cm−1. Las mediciones se repitieron al menos cuatro veces por muestra para tener en cuenta el bajo recuento de exploración.

El pico de absorbancia asociado con el estiramiento OH (enlace H) de mezclas de THF:agua 3:7 v/v (pH ≈ 6,5 y pH ≈ 3) separadas con ácido láurico 1 M se desconvolucionó utilizando un enfoque de grano grueso desarrollado por nosotros , como se describe en nuestros manuscritos anteriores75,76. Brevemente, los datos experimentales normalizados [0–1] en el rango de 2500–4000 cm−1 se ajustaron a una suma de dos gaussianas mediante regresión no lineal utilizando Graphpad Prism 9.2.0 (ecuación 3). Este software utiliza el algoritmo de Levenberg y Marquardt77,78. Excluimos las intensidades de estiramiento C–H en el rango de 2650–3000 cm−179, para mejorar considerablemente la estabilidad del ajuste y eliminar del análisis las contribuciones de OH que no son agua.

No usamos ninguna ponderación para un máximo de 1000 iteraciones con criterios de convergencia media. Los tres valores de Y replicados recopilados de tres espectros independientes se consideraron un punto individual. Todos los parámetros se restringieron para que fueran mayores que cero y se calcularon los intervalos de confianza simétricos y los errores estándar. Todos los valores de r2 para los ajustes fueron superiores a 0,9989.

Nuestro enfoque se basó en las simulaciones de la estructura del agua reportadas por Lenz y Ojamäe (2006)80. Estos autores dividieron el espectro vibracional en contribuciones de diferentes moléculas de acuerdo con sus propiedades de coordinación, por ejemplo, donantes de enlace H doble (DD) o enlace H simple (SD). En nuestro enfoque de grano grueso, los cambios a números de onda más altos (desplazamientos al azul) indicarían una mejora en la estructura del agua.

Todas las demás regiones espectrales se analizaron con Omnic 9 (Thermo Fisher Scientific). Los espectros se corrigieron en la línea base usando líneas base spline independientes. Las áreas de los picos se determinaron con Omnic 9 (para regiones enteras) o con Peakfit v4.12 (Seasolve) para picos individuales.

Se usó un microscopio digital óptico VHX-5000 (Keyence Corporation, Canadá) para obtener imágenes de las muestras descritas en "Pruebas de botella". Se tomaron imágenes de cada tipo de muestra al menos 10 veces, para garantizar que las imágenes fueran representativas de las características reales de la muestra.

Los filtros inyectables se obtuvieron como se describe en otra parte51,81. Brevemente, una probeta graduada de vidrio con un diámetro de 14 mm se perforó en la parte inferior y se llenó con arena para un volumen total de 5 ml, para imitar un acuífero. Se lavó agua (20 ml) a través del cilindro antes de inyectar 1 ml de soluciones de HEC+ al 0,1% en peso en agua, seguido de enjuague con exceso de agua (60 ml). Posteriormente, inyectamos en el cilindro mezclas co-contaminantes de sales de cobre y tolueno (muestras 3 y 4 descritas en la Tabla 1, "Medición de la tensión interfacial estática"). Tenga en cuenta que las muestras filtradas a través de filtros inyectables no se dejaron sedimentar durante la noche. El eluyente se recogió del fondo del cilindro y se analizó usando ICP-OES (como se describe en "ICP-OES"), para evaluar las concentraciones de cobre en la fase acuosa. Los experimentos se realizaron por duplicado.

Las pruebas ICP-OES se realizaron por triplicado utilizando un instrumento PerkinElmer 5300 DV, para cuantificar la eliminación de iones de cobre de soluciones acuosas de CuCl2 y CuSO4, utilizando ácido láurico. El resumen de las muestras analizadas se proporciona en la Tabla 2. Las muestras de prueba de botella se dejaron reposar durante la noche, antes de recolectar la fase acuosa. El eluyente de los experimentos de flujo descritos en "Experimentos de flujo a través de filtros inyectables" no se dejó sedimentar durante la noche (es decir, las muestras se filtraron inmediatamente después de mezclar y el eluyente se recogió inmediatamente). Cada medición se realizó por triplicado.

Los experimentos SAXS se llevaron a cabo en el Canadian Light Source Synchrotron (CLS) en el Brockhouse Diffraction Sector Ondulator Beamline (BXDS-IVU)82, para identificar el autoensamblaje de ácido láurico (500 g/L) en estructuras cristalinas en THF puro y en mezclas de THF-agua. Las muestras se prepararon con agua a pH circumneutro y ácido (pH = 2) y con diferentes proporciones de THF-agua (90–95 % de THF en relación con el agua, v/v). Las muestras se pipetearon y sellaron en un tubo Kapton (poliamida de 0,0575″ de DI × 0,0615″ de DE) con cera para evitar la evaporación del solvente durante la recolección de datos. Los datos SAXS se recopilaron con un detector Rayonix MX300HE (8192 × 8192 píxeles) con binning 2 × 2 (4096 × 4096 píxeles) para un tamaño de píxel efectivo de 73,242 µm con el modo de estabilidad de fondo activado. Los patrones SAXS se recolectaron con una energía fotónica de 12,18 keV y una distancia de muestra a detector de ~ 233 cm. Los patrones SAXS se recopilaron en geometría de transmisión con un tiempo de permanencia de 10 s. Los patrones fueron procesados ​​con GSASII (Argonne National Laboratory (C), 2010) Este producto incluye software desarrollado por UChicago Argonne, LLC)83,84. Los datos de SAXS se calibraron con behenato de plata (AgBeh) y los parámetros del instrumento, como las distancias de la muestra al detector, la inclinación del detector y el centro del haz, se refinaron como se describe en otro lugar83. Los patrones SAXS se integraron desde q = 0,012 hasta q = 0,637 Å−1. Las medidas se duplicaron para cada muestra.

La intensidad de dispersión se normalizó [0,1] y se ajustó mediante regresión no lineal con Graphpad Prism 9.4.0 (software Graphpad, San Diego, California). Prism utiliza el algoritmo de Levenberg y Marquardt para la regresión no lineal77,78. Ajustamos tres modelos diferentes a los datos: Gaussiano, Teubner y Strey, y Ornstein-Zernike.

El modelo gaussiano viene dado por la ecuación. (4).

donde I(q) es la intensidad de dispersión (expresada en función del vector de dispersión q), A es la amplitud (A = 1 en este caso, dado que los datos se normalizaron), σ es la desviación estándar y μ es la significar.

El modelo de Teubner y Strey85, que se muestra en la ecuación. (5), se ajustó a la intensidad de dispersión normalizada frente a los datos q.

donde C es una constante de proporcionalidad, establecida en 1 en nuestro tratamiento debido a la normalización de datos, y a, c1 y c2 son parámetros de ajuste, que se usaron para determinar la periodicidad d y la longitud de correlación ξ, como se muestra en las ecuaciones. (6)–(7).

El modelo de Ornstein-Zernike se ajustó a la intensidad de dispersión normalizada frente a los datos q utilizando la ecuación. (8).

Se utilizó RMN 1H para analizar la pureza de la fase rica en agua separada de las muestras preparadas con ácido láurico 0,125 M o 1 M y mezclas de agua:THF 7:3 (v/v). Las muestras se transfirieron directamente a tubos de RMN de 5 mm sin la adición de ningún disolvente deuterado. Los espectros de RMN se recogieron en un espectrómetro Bruker AVANCE NEO de 300 MHz equipado con una sonda BBFO de 5 mm. La temperatura de la muestra se reguló a 298 ± 1 K. Los espectros cuantitativos se recopilaron con el bloqueo de frecuencia de campo desactivado, utilizando un solo escaneo con un retraso de relajación de 30 s y un tiempo de adquisición de 5,6 s. Los espectros se procesaron con un ensanchamiento de línea de 0,3 Hz y una corrección de línea de base polinomial.

En condiciones de RMN cuantitativa, la integral de un pico de RMN es proporcional al número de protones que contribuyen al pico (p. ej., dos para H2O y cuatro para THF). Por lo tanto, en un sistema de THF-agua de dos componentes, la fracción molar de un componente (p. ej., agua en la fase rica en agua) viene dada por la Ec. (9)

donde \({I}_{water}\) y \({I}_{S}\) son las integrales máximas de RMN de agua y THF, respectivamente. Tenga en cuenta que los límites de integración para los disolventes orgánicos abarcan tanto el pico principal como los picos satélite de 13C.

La ecuación anterior solo es cierta para un sistema de dos componentes. Si bien los espectros de RMN revelaron la presencia de ácido láurico en la muestra, la fracción molar de ácido láurico fue inferior a 0,0003 en la fracción rica en agua de todas las muestras. Como tal, la fase rica en agua de todas las muestras es efectivamente un sistema de dos componentes para el propósito de este análisis.

Los volúmenes molares parciales de THF y agua86 se usaron para calcular el %v/v de agua de \({\chi }_{water}\).

Cada muestra se analizó por triplicado.

Los experimentos de dispersión de luz se realizaron por triplicado a temperatura ambiente (23 °C) utilizando un Malvern Zetasizer Nano ZSP. Las muestras se equilibraron durante 120 s antes de cada medición y las mediciones se repitieron al menos tres veces para cada muestra. El índice de refracción utilizado fue de 1,3 para el agua18,87 y de 1,423 para el ácido láurico. La densidad, la viscosidad y los índices de refracción de las mezclas de THF y agua dependían de la relación THF:agua, y son como se informó en otro lugar88,89. Las mediciones se realizaron por triplicado.

Esta sección analiza la emulsificación entre tolueno y agua, y la separación entre agua y THF en presencia de ácido láurico ("Emulsificación y separación de disolventes mediante ácido láurico (sin Cu2+)"). También discutimos los mecanismos a través de los cuales los iones de cobre migran en la fase orgánica luego de la separación del solvente, en presencia de ácido láurico ("Reparto de iones Cu2+ entre el solvente orgánico y la fase acuosa"). Analizamos cómo los iones de cobre disminuyen la estabilidad de las emulsiones agua-tolueno y THF-agua, promoviendo la separación entre las fases ricas en agua libre y ricas en disolventes orgánicos, donde los iones de cobre se reparten ("Emulsión de estabilidad con sales de cobre"). Finalmente, "Experimentos de prueba de flujo (filtros inyectables)" analiza los filtros inyectables, que se pueden usar junto con el ácido láurico para el tratamiento de la contaminación por cobre y tolueno en las aguas subterráneas.

El ácido láurico emulsiona el tolueno y el agua, y la estabilidad de la emulsión aumenta de pH = 2 a pH = 6,5 y de pH = 6,5 a pH = 13 (Fig. S1, archivo de información de respaldo). La estabilidad de la emulsión a pH básico se correlaciona con una tensión interfacial baja. La tensión interfacial medida en la interfaz tolueno-agua, utilizando ácido láurico 0,125 M (en relación con la fase de tolueno) es similar a pH ácido (20,0 ± 1,1 mN/m) y a pH circunneutro (24,2 ± 2,7 mN/m) , y menor a pH básico (13,0 ± 0,4 mN/m).

El pKa del ácido láurico es ≈590. Un estudio realizado en agua pura reporta que a pH < 4, el ácido láurico no se disocia, a pH circunneutral una parte del ácido láurico está en forma de iones laurato, y a pH > 9 todo el ácido láurico en solución acuosa es en forma de iones laurato91. Mientras que el ácido láurico es insoluble en agua, los iones laurato tienen mayor afinidad por la fase acuosa92. Las mediciones de la tensión interfacial muestran que los iones laurato son más activos interfacialmente y más efectivos que el ácido láurico para estabilizar las emulsiones de tolueno y agua.

Otros estudios realizados con ácido láurico, agua y aceites inmiscibles en agua también informan que el pH de la fase acuosa afecta la emulsificación. Por ejemplo, un estudio realizado con soluciones de ácido láurico en parafina y aceite mineral informa que se forman películas de laurato de sodio en la interfase aceite-agua con NaOH > 0,2 M93. Estas películas estabilizan las gotas debido a su carga electrostática negativa a un pH alcalino de 93. Otro estudio informa que las películas mixtas de ácido láurico y laurato mejoran la estabilidad de las emulsiones de agua-ciclohexano y agua-n-hexadecano a un pH básico de 94. Además, la relación aceite:agua afecta las características de la emulsión. Como ejemplo, un estudio anterior informa que a altas concentraciones de agua, las micelas incorporan aceite en la solución acuosa de surfactante, mientras que a altas proporciones de aceite:agua, las micelas incorporan agua en el aceite93. Aquí, la relación tolueno:agua utilizada (7:3 tolueno:agua, v/v) permite la formación de emulsiones tanto de aceite en agua como de agua en aceite a pH básico, como lo demuestra la turbidez de las capas de tolueno y agua. .

Además de emulsionar el tolueno y el agua, el ácido láurico también separa el THF del agua (Fig. 1 y Fig. S2, archivo de información de apoyo). La pureza de las fases de THF y agua se da en la Tabla 3 (determinada por RMN 1H). Los datos muestran que el pH tiene un efecto insignificante sobre la pureza de la fase de agua separada después de 24 h de equilibrio. Por el contrario, la concentración de ácido láurico afecta la pureza del agua. A pH circunneutral, la pureza de la fase rica en agua aumenta con el aumento de la concentración de ácido láurico (de 0,125 a 1 M, Fig. 2). No obstante, el uso de concentraciones de ácido láurico excesivamente altas no sería factible para fines prácticos y, por lo tanto, nos enfocamos en concentraciones más bajas (p. ej., 0,125 M).

Separación entre THF y agua con ácido láurico 0,125 M, a pH básico, ácido y circunneutro después de 24 h (fila inferior) y después de 5 min (fila superior). La mezcla de THF-agua contiene 30% de THF con respecto al agua, v/v. Las imágenes recopiladas 5 minutos después de mezclar con ácido láurico 1 M se encuentran en la información de respaldo (Fig. S2).

Separación entre THF y agua a pH circumneutro (pH = 6,5), con diferentes concentraciones de ácido láurico que van desde 0,2 a 1 M (como se indica en el eje x). Los volúmenes se midieron después de centrifugar las muestras durante 10 min a 3500 RPM. Los porcentajes de THF informados en la leyenda son relativos a la fase acuosa (v/v). La desviación en el eje de ordenadas se midió utilizando la ecuación. (1) como sigue (Vagua,medida-Vagua,usada/Vagua,usada)*100(%).

Presumimos que la separación del agua con THF comienza con la partición del agua dentro de estructuras de ácido láurico autoensambladas. Se realizaron mediciones SAXS para caracterizar estas estructuras, usando THF y mezclas de THF-agua (que contenían 90 % y 95 % de THF en relación con el agua, v/v, a pH circunneutro y ácido, Fig. 3). Los patrones SAXS se caracterizan por un solo pico, que se ajustó utilizando el modelo desarrollado por Teubner y Strey para micelas inversas, que son un fluido termodinámicamente estable compuesto por agua, un solvente hidrofóbico y un anfífilo85. Esto es diferente de una emulsión cinéticamente estable, que se separa en una fase de disolvente hidrofóbico y una fase de agua con el tiempo. Las muestras utilizadas en las mediciones SAXS tenían una relación molar de agua a surfactante de 2,2 o menos.

Patrones SAXS de ácido láurico en 100 % THF o en mezclas de THF y agua, con 95 % de THF o 90 % de THF (a pH ácido o circunneutro) en relación con el agua (v/v) y 500 g/L de ácido láurico ácido. Los datos experimentales se muestran en rojo y se ajustan al modelo de Steubner y Strey (línea negra continua) o Gaussiano (línea discontinua). El ajuste de Ornstein y Zernicke (línea punteada) es pobre y se muestra como referencia. Los parámetros de mejor ajuste del modelo de Ornstein y Zernicke son los siguientes: 100 % THF: a2 = 0,6572, c1 = 152,8; THF al 95 %, pH neutro: a2 = 0,6366, c1 = 167,0; THF al 90 %, pH neutro: a2 = 0,6402, c1 = 173,0; 90% THF, pH ácido: a2 = 0,6249, c1 = 175,9. Los parámetros de mejor ajuste de Teubner y Strey son los indicados en la Tabla 4.

En el modelo de Teubner y Strey, la intensidad se describe mediante la ecuación. (2), como se informó en la sección "Materiales y métodos". A los efectos del ajuste, en nuestro estudio, el signo \(\sim \) de la expresión original de Teubner y Strey85 se sustituyó por un signo igual en la Ec. (2). Nótese que en la Ec. (2) fijamos la constante de proporcionalidad C = 1, porque se utilizaron datos normalizados.

El modelo de Teubner y Strey se deriva del modelo fenomenológico desarrollado por Landau para describir los cambios en la energía libre F(η) durante las transiciones de fase (donde η es el parámetro de orden). Cuando un sistema no está pasando por transiciones, η es constante. La energía libre F(η) se obtiene como la integral de la densidad de energía libre f(η). Cerca de la transición de fase, los cambios en η son pequeños y, por lo tanto, f(η) puede aproximarse mediante una expansión de Taylor truncada en η95. Los coeficientes de la expansión de Taylor son los parámetros de ajuste que aparecen en la ecuación. (2). El orden en que se trunca la expansión depende del problema analizado y de la precisión deseada85. Nótese la diferencia entre el modelo de Teubner y Strey (que da cuenta de los términos hasta q4) y el modelo de Ornstein-Zernike (Ec. 8), que se obtiene al considerar solo los componentes correspondientes a las fluctuaciones de los parámetros de pequeño orden y solo da cuenta de los términos hasta q4. a q2.

La ecuación de Ornstein-Zernike fue desarrollada por Leonard Ornstein y Frits Zernike96. La ecuación de Ornstein-Zernike se ha utilizado para estimar el factor de estructura de líquidos y coloides en experimentos de dispersión. Si bien se ha utilizado para estudiar líquidos, no es adecuado para describir micelas inversas, como informaron Teubner y Strey85 y como se muestra en la Fig. 3.

La periodicidad d y la longitud de correlación ξ para el modelo de Teubner y Strey se proporcionan en la Tabla 4, junto con los parámetros de ajuste para las muestras analizadas.

El buen ajuste del modelo de Teubner y Strey a los datos experimentales indica que el ácido láurico se autoensambla en micelas inversas, que albergan agua en su interior. Tenga en cuenta que también usamos este modelo para describir los patrones SAXS medidos en THF puro como solvente. Aunque no se añadió agua, el disolvente no se secó y habrían estado presentes impurezas de agua. La longitud de correlación ξ identificada con el modelo de Teubner y Strey en THF puro es el diámetro de una micela inversa, ya que tiene aproximadamente el doble del tamaño de un monómero de ácido láurico informado por un estudio de simulación atómica97.

Basado en el modelo de Teubner y Strey, el ácido láurico se autoensambla en micelas, cuyo tamaño aumenta con el aumento del contenido de agua, a pH neutro, como lo indica el valor creciente de ξ. Este resultado se atribuye al hecho de que a medida que aumenta el contenido de agua, también aumenta la cantidad de agua repartida en las micelas inversas. Con 90 % de THF y 10 % de agua, el tamaño de la micela inversa es mayor a pH neutro que a pH ácido, en el cual las cabezas hidrofílicas del ácido láurico tendrían una menor densidad de carga negativa, lo que conduciría a una disminución de la repulsión electrostática y a un empaquetamiento más apretado. Estudios previos de simulación atomística informan que el autoensamblaje del ácido láurico en agua pura depende del pH91,97. A pH = 13 se autoensambla en micelas, mientras que a pH = 4–9 se autoensambla en bicapas, y el parámetro de orden aumenta al disminuir el pH91,97. En nuestro estudio, el solvente fue THF o una mezcla de THF y agua. Los solventes orgánicos en solución inducirían el autoensamblaje del ácido láurico en micelas inversas, como se informó en un estudio que lo usó para eliminar el azul de metileno del agua, provocando su migración al isopentanol (usado como solvente orgánico)98.

La periodicidad d determinada según el modelo de Teubner y Strey es ≈3,4 veces la longitud de correlación ξ, lo que indica que las micelas inversas del agregado de ácido láurico. La periodicidad d se interpreta como la distancia media entre los centros de las micelas inversas de ácido láurico dentro de los agregados. La agregación entre micelas inversas se atribuye a las altas concentraciones de ácido láurico utilizadas en las mediciones SAXS.

Tenga en cuenta que, si bien un modelo gaussiano proporciona un buen ajuste matemático a los datos (Fig. 3), no captura adecuadamente las características físicas de las microemulsiones. Según un modelo gaussiano, el tamaño de la micela se estima en 2π/qmax (donde qmax es la posición del pico máximo) y es de 109 a 115 Å para las diferentes muestras analizadas (Tabla S4, archivo de información de respaldo). Este tamaño es mayor que el determinado por Teubner y Strey y no se correlaciona bien con el tamaño de las moléculas de ácido láurico.

Se realizaron experimentos de dispersión de luz para complementar los resultados de SAXS, para probar diferentes escalas de longitud. Con DMSO al 90 %, el tamaño de las gotas estuvo por encima del rango de detección del medidor zeta utilizado para los experimentos de dispersión de luz, y las muestras se separaron en fases después de 48 h a pH circunneutro o ácido. Con THF al 95 %, los experimentos de dispersión de la luz revelan que las gotas tienen 450 ± 82 nm y 505 ± 176 nm a pH circunneutro y ácido, respectivamente.

En resumen, en base a nuestros resultados planteamos la hipótesis de que las micelas inversas son las precursoras de las gotitas, y que crecen al aumentar el contenido de agua en THF, de acuerdo con estudios previos99. Las micelas inversas se convertirían en gotitas, y el aumento progresivo del tamaño de las gotitas conduciría en última instancia a la separación de fases (Fig. 4). Recuerde que las pruebas de botella muestran que a pH neutral, las emulsiones son agua en THF (en lugar de THF en agua). Por lo tanto, los datos sugieren que cuando el porcentaje de agua excede el porcentaje de THF, las micelas inversas se hinchan para albergar volúmenes crecientes de agua en su interior y se reparten en la fase rica en THF.

Mecanismo propuesto de separación de THF-agua por ácido láurico. Tenga en cuenta que este mecanismo ocurrió al mezclar ácido láurico en su forma seca con mezclas de agua y THF. Mezclar ácido láurico seco en agua es una opción cuando se tratan aguas superficiales. El suministro de ácido láurico en acuíferos contaminados requiere que se disuelva en un vehículo líquido, por ejemplo, aceite de canola, como se analiza más adelante y se esquematiza en la Fig. 11.

ATR-FTIR se utilizó para analizar las interacciones intermoleculares entre THF, agua y ácido láurico. Este análisis se realizó para investigar si el ácido láurico interfería con las interacciones THF-agua, induciendo la separación del solvente. El THF y el agua interactúan a través de enlaces H100. Especies como azúcares y lauroil lactilato de sodio64 interactúan preferentemente con el agua a través de enlaces H, lo que provoca la separación entre el agua y el THF o el acetonitrilo76. A un pH circunneutro, parte del ácido láurico debe estar en forma de iones laurato (como se discutió anteriormente). Aunque los iones de laurato son interfaciales activos, el análisis de la región del enlace H indica que el ácido láurico tuvo un efecto insignificante en el enlace H de la fase acuosa a pH ácido o circunneutro (Fig. S3 y Tablas S1–S3, información de respaldo archivo).

Dado que la separación de agua-THF por el ácido láurico no se puede explicar basándose en el efecto del ácido láurico en el enlace H del agua, se realizaron análisis ATR-FTIR adicionales en muestras que contenían ácido láurico 1 M en 3:7 THF:agua (v/v ), a pH circumneutro, ácido y básico. Específicamente, analizamos la fase superior e inferior de las muestras, para determinar la pureza de las fases separadas y para sondear el efecto del pH en la partición del ácido láurico entre fases. Los espectros de todas las mezclas de THF-agua (sin ácido láurico) fueron muy similares en todos los valores de pH analizados (Fig. S5, archivo de información de respaldo). Los espectros de la fase rica en agua del fondo también fueron espectroscópicamente idénticos en todos los valores de pH (Fig. S6, archivo de información de respaldo). Además, los espectros de las capas inferiores de las mezclas de THF y agua separadas por ácido láurico y de las mezclas de THF y agua sin ácido láurico son muy similares, con la excepción de la intensidad de la banda de THF en la región de 2900 cm−1 (recuadro de la Fig. .S6, archivo de información de apoyo). Este resultado indica que la capa rica en agua separada por ácido láurico no contiene ácido láurico (es decir, el ácido láurico se reparte principalmente en la fase rica en THF). La diferencia de intensidad observada en la región de estiramiento de CH se puede utilizar para estimar aproximadamente el contenido de THF en la capa inferior rica en agua. Integrando este pico y comparando su área con la del pico medido en una mezcla de THF:agua 3:7 (antes de la separación con ácido láurico), determinamos que el contenido de THF en la capa inferior es del 18,5%, de acuerdo con los datos de RMN 1H .

La Figura 5 muestra los espectros de mezclas 3:7 THF:agua (sin ácido láurico) y de la capa superior de mezclas separadas por ácido láurico, a diferentes valores de pH. Las tablas 4 y 5 destacan los picos de absorbancia relevantes. El espectro del agua también se incluye para la comparación. Los espectros de polvo de ácido láurico, THF puro y ácido láurico 1,5 M en THF se muestran en la Fig. S4 (archivo de información de apoyo), como referencia. La banda ancha en números de onda superiores a 3000 cm−1 corresponde a vibraciones de estiramiento O–H76. Los picos entre 3000 y 2800 cm−1 se deben a las vibraciones de estiramiento del CH tanto del THF como del ácido láurico101. El doble pico centrado en 1720 cm−1 corresponde al modo de estiramiento C = O del ácido láurico, específicamente a moléculas de ácido láurico con dos enlaces de hidrógeno (baja frecuencia) y con un enlace de hidrógeno (alta frecuencia)102. El modo de flexión del agua (δHOH) está en 1640 cm−1103. En frecuencias más bajas, la región de la huella digital contiene una serie de picos correspondientes a vibraciones características, incluidos los modos de flexión alifática (a 1460 cm−1,104) y estiramiento C-O (a ~ 1060 cm−1,105). Tenga en cuenta que los espectros no muestran los picos característicos de los carboxilatos alrededor de 1580–1550 cm−1 (para las vibraciones COO− antisimétricas) y 1417–1308 cm−1 (para las vibraciones COO− simétricas). Esto indica que la emulsión de la capa superior contiene ácido láurico únicamente en su forma protonada. Aunque los espectros de la capa inferior rica en agua son idénticos para todos los valores de pH, la intensidad de la banda de estiramiento de carbonilo de la capa superior a 1720 cm−1 disminuye al disminuir el pH. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la forma desprotonada de ácido láurico se reparte preferentemente en la interfaz entre las capas ricas en agua y ricas en THF. Esta hipótesis está respaldada por nuestras mediciones de tensión interfacial, como se discutirá más adelante en esta sección.

Espectros de la capa superior (rica en THF) de mezclas de agua y THF separadas usando ácido láurico 1 M en condiciones ácidas (negro), circunneutrales (rojo) y básicas (verde). Se prepararon mezclas de THF-agua utilizando mezclas 30:70 de THF:agua (v/v). Los espectros de mezclas 30:70 THF:agua (v/v) (sin ácido láurico) (azul) y los espectros de agua pura (cian) también se muestran a modo de comparación. El recuadro muestra la región de flexión de carbonilo y agua de los espectros. La línea discontinua gris indica el cambio en el pico de estiramiento THF C-O.

Wu et al. usó el cambio de la banda de flexión del agua 1640 cm−1 (recuadro, Fig. 5) para cuantificar el contenido de agua en mezclas de agua y glicerol, con frecuencias más altas correspondientes a un contenido de agua más bajo106. La Tabla 5 muestra la frecuencia de δHOH para cada muestra. Estos valores indican que el contenido de agua aumenta con el pH y en todos los casos es menor que en la mezcla 3:7 THF:agua (v/v) (sin ácido láurico).

Esta observación está respaldada por el análisis de la región de estiramiento O-H. De hecho, el área bajo la banda de estiramiento O-H aumenta con el aumento del pH, lo que indica que hay más agua presente en la fase THF a un pH más alto. Sin embargo, la forma de la banda es idéntica para todos los valores de pH, lo que indica que la naturaleza de los enlaces H es la misma para todos los valores de pH. Por lo tanto, las diferencias entre la eficiencia de separación y la estabilidad de la emulsión no se deben a cambios en los enlaces H en las fases de agua y THF a granel.

El pico de estiramiento C-O de THF para cada una de las muestras también sufre un cambio, como lo indica la línea discontinua gris en la Fig. 5. El hombro de mayor frecuencia centrado en 1068 cm-1 corresponde al estiramiento C-O del carboxílico grupo de ácido láurico, mientras que el pico de frecuencia más baja que va desde 1055 a 1040 cm-1 corresponde al tramo C-O del THF. Purkayastha y Madhurima muestran los espectros de THF progresivamente hidratado, donde la banda elástica C–O cambia a frecuencias más bajas en función de la hidratación107. En nuestro caso, la banda elástica C–O cambia de 1066 cm−1 para THF puro a 1040 cm−1 para mezclas 3:7 THF:agua sin ácido láurico. El cambio observado en los picos de absorbancia de los espectros ATR-FTIR se resume en la Tabla 6. Los datos indican que la capa superior de las mezclas separadas de THF y agua está enriquecida en THF en comparación con las mezclas 3:7 de THF:agua (sin ácido láurico) , en todos los valores de pH. Además, la fracción molar de THF en la capa superior depende del pH. Es más alto a pH ácido, en el que el análisis del pico de flexión del agua indica que el contenido de agua de THF es más bajo. Este resultado está de acuerdo con las pruebas de botella, que muestran que el agua en emulsiones de THF es menos estable a pH ácido.

Con ácido láurico 1 M, la tensión interfacial entre el THF y el agua es 2,96 ± 2,56 mN/m a pH = 2, 4,46 ± 0,02 mN/m a pH circunneutro y 9,51 ± 0,01 mN/m a pH = 13. En En el caso de fluidos inmiscibles, la adsorción de especies interfaciales activas en la interfase líquido-líquido disminuye la tensión interfacial. En el caso de tolueno-agua, la tensión interfacial es más baja en el pH más alto, como se discutió anteriormente. Aquí, especulamos que los cambios en la tensión interfacial entre THF y agua están asociados tanto al efecto del ácido láurico en la estructura de los solventes a granel como en la adsorción de iones laurato en la interfaz THF-agua. A pH ácido, los datos de ATR-FTIR muestran que el ácido láurico no disociado está presente en THF mucho más que a cualquier otro pH y probablemente no se adsorbe en la interfase THF-agua para producir películas elásticas. (Una vez más, tenga en cuenta la diferencia entre las muestras de THF-agua y tolueno-agua. En el caso del tolueno, la tensión interfacial entre el tolueno y el agua es más alta a pH ácido, porque el ácido láurico no disociado tiene una actividad interfacial limitada). Por el contrario, a pH básico, los datos de ATR-FTIR muestran que los iones laurato no están presentes ni en las capas superiores ni en las inferiores, aunque la cantidad de ácido láurico en la fase superior es la más baja. Sostenemos que los iones de laurato (carboxilato) se reparten en la interfase THF-agua. La adsorción de los iones carboxilato en la interfase THF-agua produciría películas interfaciales estables. Con tales películas, la laminilla líquida se rompe cuando se somete a una mayor tensión (en comparación con un pH ácido), al pasar el anillo de du Noüy de la fase de agua a la de THF. En otras palabras, la mayor tensión interfacial medida a pH básico que a pH ácido se atribuye a la elasticidad de las películas de laurato en la interfaz THF-agua. A pH básico, especulamos que la elasticidad y la carga electrostática de las películas interfaciales de iones laurato explican la estabilidad de la emulsión THF-agua108. El espesor de la película interfacial también puede contribuir a la estabilidad de la emulsión109, aunque no lo hemos investigado en este estudio.

Tenga en cuenta que si bien este estudio se enfoca en la separación de THF-agua, el ácido láurico también separa el agua de otros solventes miscibles en agua. Por ejemplo, el ácido láurico separa el alcohol isopropílico (IPA) del agua, aunque se requieren concentraciones más altas (Fig. S7). El ácido láurico también separa el dioxano del agua, aunque la separación es deficiente (Fig. S8), probablemente debido a la menor solubilidad del ácido láurico en el dioxano. El dioxano se usa para estabilizar las formulaciones de compuestos clorados y plantea problemas ambientales debido a su toxicidad y movilidad en las aguas subterráneas110,111.

Como se discutió en la sección anterior, el ácido láurico separa el THF y el agua. La separación entre THF y agua también ocurre con soluciones acuosas de CuSO4 0,03 M o CuCl2 0,03 M (Fig. 6). Con 30 % de THF (relativo a la fase acuosa, v/v), ácido láurico 0,125 M y pH circumneutro, la diferencia porcentual (desviación) entre el agua añadida inicial y el volumen de la capa rica en agua después de la separación es 28,1 ± 1,0 % y 28,1 ± 1,0 % con CuCl2 0,03 M y CuSO4 0,03 M, respectivamente. El aumento de la concentración de ácido láurico a 0,25 M reduce la desviación a aproximadamente un 25 % con soluciones acuosas de CuSO4 0,03 M o CuCl2 0,03 M. Este resultado es similar a las observaciones sin sales de cobre (Fig. 2), que muestran una mayor separación de THF-agua con concentraciones crecientes de ácido láurico.

Pruebas en botella realizadas con soluciones acuosas de CuCl2 y CuSO4 0,03 M, utilizando THF al 30 % o al 50 % v/v en relación con el agua, a pH circunneutro. Los iones de cobre se reparten en la fase THF solo en circun-neutro, mientras que permanecen solubilizados en agua a pH = 2 y precipitan en parte fuera de la solución a pH = 13 (Fig. S10, archivo de información de apoyo). Las imágenes se tomaron después de dejar los viales reposar durante la noche.

Tras la separación de THF-agua, los iones Cu2+ se reparten en la fase de THF a un pH circunneutral, como se observa cualitativamente en función de la decoloración de la capa superior rica en THF (Fig. 6). Esto no ocurre a pH = 2 (en el que Cu2+ permanece disuelto en agua, Fig. S9, archivo de información de apoyo). A pH = 13, parte de los iones de cobre se reparten en la capa de THF y parte precipita fuera de la solución, arrastrando iones laurato (como se evidencia por el color blanco de los precipitados, Fig. S10, archivo de información de respaldo). Tenga en cuenta que la precipitación de iones Cu2+ a pH básico también ocurriría sin ácido láurico. Estos resultados muestran que es preferible un pH circunneutral para lograr la separación simultánea de THF y iones de cobre del agua, cuando se usa ácido láurico.

Los datos muestran que los iones laurato (presentes en pH circunneutral) actúan como portadores de Cu2+, transportándolo a la fase THF. Cu2+ permanecen en la fase rica en THF durante un período de aproximadamente tres semanas, después de lo cual regresan a la fase acuosa. Estos resultados indican que la migración de Cu2+ a la fase rica en THF es un fenómeno transitorio que, sin embargo, permitiría la eliminación del cobre del agua. Realizamos experimentos ATR-FTIR para investigar las interacciones de cobre y ácido láurico. La figura 7 muestra los espectros ATR-FTIR de las fases superior e inferior de las muestras preparadas con ácido láurico 1 M y mezclas de THF:100 mM CuSO4 3:7 (utilizando agua a pH circunneutro) o mezclas de THF:agua 3:7 (usando agua a pH ácido). La razón para usar agua a pH ácido en ausencia de sales de cobre es tener una capa superior rica en THF en gran parte transparente. La capa superior también es en gran parte transparente a pH neutral, en presencia de sales de cobre (Fig. 6). Cuando las muestras se preparan con CuSO4, los datos indican su presencia en la capa inferior, mientras que el espectro de la capa superior es idéntico con y sin cobre (el recuadro muestra la región del sulfato en la Fig. 7). Además, las firmas de complejos de laurato de cobre y sulfatos no se detectan en los espectros ATR-FTIR. No obstante, la capa superior tiene una decoloración azul, como se destaca arriba (Fig. 6). Por lo tanto, los datos sugieren que los iones laurato liberan iones de cobre libres en la fase superior rica en THF, en lugar de formar complejos estables con ella. Estudios previos informan que el transporte de iones metálicos a fases orgánicas puede estar mediado por iones carboxilato112,113,114, de acuerdo con nuestra hipótesis y resultados. Después de disociarse de los iones laurato, los iones Cu2+ finalmente regresan a la fase acuosa, como se indicó anteriormente.

Espectros ATR-FTIR de muestras preparadas con ácido láurico 1 M y THF 3:7: CuSO4 100 mM en agua, a pH circumneutro y ácido. Estas muestras se separaron en una fase superior y otra inferior. El código de colores es el siguiente: capa inferior (negro), capa superior (rojo) y capa superior a pH ácido (verde). Las líneas rojas y verdes son idénticas en forma e intensidad. El recuadro muestra la región de absorción de sulfato, lo que indica que no hay sulfato en la capa superior de las mezclas de agua y THF separadas, en presencia de cobre.

Por último, antes de analizar la partición de Cu2+ en disolventes inmiscibles con agua, como el tolueno y el hexano, tenga en cuenta que el Cu2+ también se divide en dioxano a un pH circunneutral (aunque la separación de agua y dioxano inducida por ácido láurico es deficiente, figs. S8–S11).

La partición del cobre entre el tolueno y el agua se examinó a través de pruebas de botella realizadas con soluciones de CuCl2 o CuSO4 30 mM, tolueno y ácido láurico solo o una solución de ácido láurico en aceite de canola (agregado como una solución de ácido láurico 23 mM en aceite de canola), cuando se utiliza agua con pH inicial = 13 (ajustado con NaOH 10 mM). La dispensación de ácido láurico en soluciones de aceite de canola sería útil para la remediación de aguas subterráneas, para llevar ácido láurico a las zonas contaminadas. Cuando se trata el agua en la superficie, se puede usar ácido láurico puro en su lugar. Las pruebas de botella muestran que el Cu2+ inicialmente se reparte en la fase de tolueno en presencia de ácido láurico, cuando se usa agua con pH inicial = 13 (ajustado con NaOH, Figs. S12, S13, archivo de información de respaldo). Después de 24 h, los iones Cu2+ se segregan en una capa en la interfase tolueno-agua (Fig. S14, archivo de información de respaldo). También se obtienen resultados similares con hexano (información de apoyo, Fig. S15). Esto no ocurre en ausencia de ácido láurico o sin NaOH (Fig. S13, información de apoyo). Como se discutió anteriormente, el pKa del ácido láurico es ≈590. A pH básico, el ácido láurico se disociaría y, por lo tanto, podría interactuar con los cationes de cobre (p. ej., a través de interacciones electrostáticas).

Las pruebas de ICP realizadas en la fase acuosa se utilizaron para cuantificar el porcentaje de eliminación de iones Cu2+ de las soluciones de CuCl2 y CuSO4 (Tablas 7, 8). La eliminación fue mayor (≈60 %) con concentraciones iniciales de iones de cobre 10 mM en agua, cuando se usó ácido láurico 1:1 0,25 M en aceite de canola:tolueno como fase oleosa. El porcentaje de eficiencia de eliminación disminuye con iones de cobre 10 mM en agua, cuando la concentración de ácido láurico se mantiene constante. Esto se debe probablemente a que se puede unir menos cobre al ácido láurico, cuando la proporción de ácido láurico a iones de cobre disminuye. La investigación futura se centrará en identificar compuestos que permitan una mayor eliminación de iones de cobre del agua.

Como se discutió anteriormente, es probable que los iones Cu2+ y laurato interactúen a través de interacciones físicas (p. ej., interacciones electrostáticas), lo que hace que el Cu2+ se divida en la interfase tolueno-agua. Los espectros ATR-FTIR de la fase oleosa de muestras que contienen CuCl2 o CuSO4 30 mM y NaOH 10 mM (en relación con la fase acuosa), ácido láurico en aceite de canola y tolueno son similares a los de las muestras que contienen ácido láurico en tolueno. con la excepción del pico en ≈1160 cm−1 (Fig. 8). Este pico también se observa en la fase superior de las muestras preparadas con agua y NaOH 10 mM, ácido láurico 0,25 M en aceite de canola y tolueno, sin Cu2+. Por lo tanto, no es representativo del enlace químico entre Cu2+ y ácido láurico o iones laurato. No aparecen nuevos picos en los espectros de muestras que contienen tanto ácido láurico como sales de cobre. Por lo tanto, los datos de ATR-FTIR no destacan ningún enlace químico entre Cu2+ y ácido láurico, de acuerdo con los resultados obtenidos con THF.

Espectros ATR-FTIR de muestras preparadas con ácido láurico en aceite de canola y tolueno y agua DI con NaOH 10 mM, con o sin sales de cobre, y con ácido láurico en tolueno solo. Se recogieron espectros ATR-FTIR para la fase superior (es decir, la fase oleosa) de las muestras preparadas con 5 ml de soluciones de CuCl2 o CuSO4 30 mM y 2 ml de aceite (que contenía 1:1 de tolueno a láurico 0,25 M en aceite de canola). solución).

Tenga en cuenta los picos marcados de ATR-FTIR -OH de tijera y de absorbancia de estiramiento -OH en ≈1600 cm−1 y ≈3400 cm−1 en los espectros ATR FTIR de muestras preparadas con agua y NaOH 10 mM, ácido láurico 0,25 M en aceite de canola y tolueno (sin sales de cobre). Estos picos están ausentes en la fase oleosa de las muestras que también contienen sales de cobre, lo que indica un contenido de agua insignificante. Este resultado indica que las emulsiones de agua en tolueno son más estables con sales de cobre que sin ellas. La estabilidad de la emulsión se analiza con más detalle en la siguiente sección ("Estabilidad de la emulsión con sales de cobre").

El objetivo de este estudio es usar ácido láurico para separar el agua del tolueno y el cobre, y del THF y el cobre. Las emulsiones estables de THF o tolueno en agua arrastrarían disolventes orgánicos y cobre (dividido en su interior) a la fase acuosa. A menos que se utilicen filtros, esto dificultaría la purificación del agua. "Experimentos de prueba de flujo (filtros inyectables)" analizará los filtros inyectables, que se pueden usar junto con el ácido láurico para el tratamiento de la contaminación por cobre y tolueno en las aguas subterráneas. Las emulsiones estables de agua en aceite serían menos problemáticas, aunque no son deseables porque darían lugar a mayores volúmenes de residuos líquidos después del tratamiento.

El agua en THF y las emulsiones de THF en agua no son estables con THF y CuCl2 o CuSO4, como se muestra, por ejemplo, en la Fig. 6 (donde las mezclas se separan en fases libres). Como resultado, debería haber un arrastre limitado de Cu2+ en la fase acuosa.

Con 50 % de agua y 50 % de tolueno (sin aceite de canola), algo de tolueno permanece emulsionado en el agua después de un día, como lo indica la turbidez residual de la fase acuosa (Fig. S13, archivo de información de respaldo). Se obtienen resultados similares con el aceite de canola (Fig. S12, archivo de información de apoyo). Recuerde que el aceite de canola se usa para permitir el suministro de ácido láurico a los acuíferos contaminados. En breves intervalos de tiempo, se observan emulsiones de agua en aceite y aceite en agua para muestras preparadas con soluciones acuosas de CuCl2 o CuSO4 30 mM, tolueno y ácido láurico en soluciones de aceite de canola (cf. imágenes de microscopía óptica, Fig. 9). Las gotitas de tolueno en el agua se pueden excluir usando filtros, como veremos más adelante en la siguiente sección ("Experimentos de prueba de flujo (filtros inyectables)"). Las emulsiones de agua en aceite se desestabilizan rápidamente con CuSO4, mientras que las gotas de aceite escaso en agua se observan con CuCl2 (no se muestra la imagen). Después de 24 h, tampoco se observan emulsiones de agua en aceite con CuCl2. Después de este período de tiempo, los flóculos se segregan en la interfaz agua-petróleo (p. ej., Fig. S14, información de apoyo).

Imágenes de microscopía óptica de emulsiones de agua en aceite muestreadas después de pruebas en botella realizadas con tolueno (10 % v/v), ácido láurico 0,25 M en aceite de canola (10 % v/v) y soluciones de CuCl2 30 mM (70 % v/v, a) o soluciones de CuSO4 30 mM (70% v/v, b), con NaOH 10 mM. La barra de escala es de 100 μm.

La tensión interfacial medida con ácido láurico en la interfase agua-aceite de canola + tolueno es de 10,30 ± 0,18 mN/m, con NaOH 10 mM. La tensión interfacial del ácido láurico disminuye a 27,32 ± 0,03 mN/m con CuSO4 y NaOH, lo que confirma que el Cu2+ interactúa con el ácido láurico (probablemente a través de interacciones electrostáticas), formando flóculos que son menos efectivos para estabilizar emulsiones que los iones laurato libres.

La rigidez a la compresión también se correlaciona con la estabilidad de la emulsión18. Las isotermas de compresión medidas con ácido láurico y CuSO4 son en gran parte planas (no se muestran los datos), lo que indica que las películas son blandas o que las especies activas en la interfase se desorben rápidamente con la compresión109. Cualquiera de los escenarios conduciría a una mala estabilidad de la emulsión109. Tenga en cuenta que otros factores también afectan la estabilidad de la emulsión109. Como ejemplo, los flóculos pueden contribuir a la repulsión estérica entre las gotas y estabilizarlas a través de los mecanismos de estabilización de Pickering23. Los mecanismos de estabilización de Pickering pueden explicar la estabilidad de las emulsiones observadas con ácido láurico y CuSO4 durante períodos cortos de tiempo. Las isotermas de compresión medidas con ácido láurico y CuCl2 indican que las películas interfaciales son rígidas, como lo demuestra el aumento de presión (19 ± 3 mN/m, Fig. 10). Cuando las películas se volvieron a comprimir inmediatamente después de la primera compresión, la isoterma de recompresión es similar a la de la primera compresión. Esto indica que las especies con actividad interfacial no se desorben con la compresión o se vuelven a adsorber rápidamente18. Cualquiera de los escenarios promovería la estabilidad de la emulsión, lo que explica por qué las emulsiones son más estables con CuCl2 que con CuSO418. No obstante, no se observaron emulsiones después de 24 h incluso con CuCl2, como se destacó anteriormente. La separación rápida de la emulsión se puede lograr incluso en acuíferos utilizando filtros inyectables, como se explica en "Experimentos de prueba de flujo (filtros inyectables)".

Ejemplo de isoterma de compresión medida en la interfase aceite-agua. Las fases acuosa y oleosa se obtuvieron a partir de muestras preparadas con tolueno 2:1: solución de láurico en aceite de canola 0,25 M y soluciones de sal de cobre (CuCl2 30 mM + NaOH 10 mM o CuSO4 30 mM + NaOH 10 mM), como se describe en " Medición de la tensión interfacial estática". Las muestras se separaron y cada fase se volvió a introducir en el canal para crear una interfaz plana.

Los experimentos de pruebas de flujo se utilizan para investigar la eficacia de los filtros inyectables para eliminar el cobre del agua contaminada con cobre y tolueno, cuando se utilizan junto con ácido láurico. Estos filtros permitirían la separación simultánea de cobre y tolueno del agua, evitando que emigren río abajo. Luego, los contaminantes podrían extraerse aguas arriba del filtro (Fig. 11).

Esquemas del enfoque propuesto, que combina filtros inyectables HEC + y ácido láurico para prevenir simultáneamente la migración de iones de cobre y tolueno. Una vez que se detiene el flujo de tolueno y cobre aguas arriba de los filtros, estos contaminantes pueden extraerse del acuífero (p. ej., utilizando un pozo de bombeo). Tenga en cuenta que, si bien los filtros HEC+ retienen el tolueno en el que se divide el Cu2+, permiten el flujo de agua. También tenga en cuenta que si bien se requiere mezclar ácido láurico en aceite de canola para permitir su inyección en acuíferos contaminados, el ácido láurico puede introducirse en aguas residuales para ser tratadas en la superficie en su forma seca (p. ej., como polvo).

Nuestros estudios anteriores demostraron que los filtros inyectables podían retener solventes hidrófobos como el tolueno y el hexano51, y que los filtros inyectables HEC+ retenían gotas de diésel emulsionadas por biosurfactantes bacterianos81. Aquí, los filtros inyectables HEC+ retienen tolueno que contiene iones Cu2+, como se muestra en los análisis ICP-OES (Tabla 9). La eliminación de iones de cobre lograda con filtros es comparable a los experimentos de prueba de botella (≈60 %, a partir de Cu2+ 30 mM), incluso sin equilibrar durante 24 h. Este resultado indica que los filtros ayudan en la eliminación simultánea de iones de cobre y tolueno.

Por el contrario, estos filtros no pueden excluir el THF separado del agua por el ácido láurico, debido a su mayor polaridad en comparación con el tolueno. Por lo tanto, el ácido láurico no se puede utilizar para la separación in situ del agua de los iones de cobre y THF. Por el contrario, el ácido láurico sería más adecuado para tratar el agua contaminada con cobre y THF en la superficie, por ejemplo, después de su extracción de acuíferos contaminados mediante bombeo y tratamiento.

El ácido láurico se puede utilizar para purificar agua contaminada con THF a temperatura ambiente (20 °C), con costes energéticos mínimos. Al comienzo de la separación de THF-agua y con > 90 % de THF (v/v, en relación con el agua), el ácido láurico se autoensambla en micelas inversas. Estas micelas inversas tienen un tamaño de ≈25 Å y albergan agua en su interior, como se muestra en SAXS. Se hinchan con el aumento del contenido de agua, lo que finalmente conduce a la separación de fases libres. Con mezclas de ácido láurico 1 M y THF:agua 7:3, la pureza de la fase acuosa es del 87 % a pH ácido, semineutro o básico (como se muestra mediante RMN 1H). La eficacia de la separación disminuye a concentraciones más bajas de ácido láurico y es del 76 % con ácido láurico 0,125 M. Por lo tanto, nuestro enfoque de tratamiento sencillo encuentra aplicaciones potenciales para el tratamiento de aguas residuales o subterráneas.

El ácido láurico también elimina el cobre del agua contaminada con THF o tolueno. Interactúa con los iones de cobre a través de interacciones físicas (p. ej., interacciones electrostáticas) y provoca su migración a la fase orgánica. Los acuíferos arenosos modelo cocontaminados con tolueno y Cu2+ se trataron con ácido láurico y se colocaron barreras semipermeables HEC+ aguas abajo de la pluma contaminante. Estas barreras retienen tanto el tolueno como ≈50% Cu2+. Por lo tanto, tienen el potencial de compensar el riesgo de migración de contaminantes y ayudar en la protección de los receptores aguas abajo. La extracción de co-contaminantes aguas arriba de los filtros se puede lograr utilizando pozos de bombeo, lo que permite su eliminación simultánea de los acuíferos.

La investigación futura se centrará en la eliminación de iones adicionales del agua. También nos centraremos en mejorar la pureza de la fase acuosa separada de los disolventes e iones miscibles en agua utilizando otras moléculas anfifílicas.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

Huang, W.-H., Dong, C.-D., Chen, C.-W., Surampalli, RY y Kao, C.-M. Aplicación de mecanismos de reducción de sulfatos para la biorremediación simultánea de aguas subterráneas contaminadas con tolueno y cobre. En t. Biodeterioro. Biodegradación 124, 215–222 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Mulligan, CN, Yong, RN & Gibbs, BF Tecnologías de remediación para suelos y aguas subterráneas contaminados con metales: una evaluación. Ing. Geol. 60, 193–207 (2001).

Artículo Google Académico

Li, J., Alves de Toledo, R. & Shim, H. Optimización multivariante para la biorremoción simultánea de BTEX e hidrocarburos alifáticos clorados por Pseudomonas plecoglossicida. J. Peligro. Mate. 321, 238–246 (2017).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Sales, CM, Grostern, A., Parales, JV, Parales, RE & Alvarez-Cohen, L. Oxidación de los éteres cíclicos 1, 4-dioxano y tetrahidrofurano por una monooxigenasa en dos especies de Pseudonocardia. aplicación Reinar. Microbiol. 79, 7702–7708 (2021).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Yin, Y. et al. Métodos de congelación progresiva y cristalización en suspensión para la recuperación de tetrahidrofurano a partir de aguas residuales reactivas de Grignard. J. Limpio. Pinchar. 144, 180–186 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Arjoon, A., Olaniran, AO & Pillay, B. Co-contaminación del agua con hidrocarburos clorados y metales pesados: desafíos y estrategias actuales de biorremediación. En t. J. Medio Ambiente. ciencia Tecnología 10, 395–412 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Li, Q. et al. Efectos de la co-contaminación de metales pesados ​​e hidrocarburos totales de petróleo en la comunidad bacteriana del suelo y la reconstitución de la red de funciones. ecotoxicol. Reinar. seguro 204, 111083 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Chen, F. et al. Interacción de cadmio e hidrocarburos aromáticos policíclicos en suelo co-contaminado. Contaminación del suelo del aire del agua. 229, 1–10 (2018).

Artículo Google Académico

Sun , Y. , Zhou , Q. , Xu , Y. , Wang , L. & Liang , X. Fitorremediación para suelos co-contaminados de benzo[a]pireno (B[a]P) y metales pesados ​​usando plantas ornamentales Tagetes pátula. J. Peligro. Mate. Rev. 186, 2075–2082 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Li, F., Deng, D., Zeng, L., Abrams, S. y Li, M. Bioaumento anaeróbico y aeróbico secuencial para la contaminación de aguas subterráneas mezcladas con tricloroeteno y 1, 4-dioxano. ciencia Entorno Total. 774, 145118 (2021).

Artículo CAS ANUNCIOS PubMed Google Académico

Syranidou, E., Christofilopoulos, S. y Kalogerakis, N. Juncus spp.: ¿el helófito para todos los propósitos de (fito) remediación? Nueva Biotecnología. 38, 43–55 (2017).

Telepanich, A., Marshall, T., Gregori, S., Marangoni, AG & Pensini, E. Graphene-Alginate Fluids as Unconventional Electrodes for the Electrokinetic Remediation of Cr(VI) 232 (Air, & Soil Pollution, Water, 2021 ).

Google Académico

Alshawabkeh, AN Remediación electrocinética de suelos: Desafíos y oportunidades. Ciencia sep. Tecnología 44, 2171–2187 (2009).

Artículo CAS Google Académico

Gidudu, B. & Chirwa, EMN La aplicación combinada de alto voltaje, bajo espacio entre electrodos y biosurfactantes mejora la remediación bioelectrocinética de suelos contaminados con petróleo. J. Limpio. Pinchar. 276, 122745 (2022).

Artículo Google Académico

Kim, SO, Jeong, JY, Lee, WC, Yun, ST y Jo, HY Remediación electrocinética de suelos contaminados con metales pesados: comparación de rendimiento entre configuraciones de electrodos unidimensionales y bidimensionales. J. Suelos Sedim. 1, 1–15 (2020).

Google Académico

Kim, WS et al. Aplicación de campo de remediación electrocinética para suelo de arroz contaminado con múltiples metales utilizando una configuración de electrodo bidimensional. Reinar. ciencia contaminar Res. 21, 4482–4491 (2014).

Artículo CAS Google Académico

Tarekegn, MM, Hiruy, AM & Dekebo, AH Nanopartículas de hierro de valencia cero (nZVI) para la eliminación de metales pesados ​​(Cd 2+, Cu 2+ y Pb 2+) de soluciones acuosas. RSC Avanzado. 11, 18539–18551 (2021).

Artículo CAS PubMed Central ADS PubMed Google Scholar

Marshall, T., Gravelle, A., Marangoni, AG, Elsayed, A. y Pensini, E. Zein para la remediación de hidrocarburos: ¿emulsionante, agente de captura o ambos?. Surf de coloides. A 589, 124456 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Tsang, DC, Zhang, W. & Lo, IM Eficacia de la extracción de cobre y problemas de disolución del suelo del lavado con EDTA de suelos contaminados artificialmente. Chemosphere 68, 234–243 (2007).

Artículo CAS ANUNCIOS PubMed Google Académico

Pensini, E., Laredo, T., Earnden, L., Marangoni, AG & Ghazani, SM Un agente complejante 'tres en uno' permite la desorción de cobre del suelo contaminado, su eliminación de las aguas subterráneas y su detección. Surf de coloides. A 624, 126840 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Xue, Y. et al. Eliminación simultánea de benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX) mediante el sistema Fenton basado en CaO2: Degradación mejorada por agentes quelantes. química Ing. J. 331, 255–264 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Earnden, L., Laredo, T., Marangoni, AG & Pensini, E. Fenton's degradation of toluene usando tensioactivos quelantes y emulsionantes. En t. J. Medio Ambiente. ciencia Tecnología 1, 1–14 (2021).

Google Académico

Marshall, T., Marangoni, AG, Lim, LT, Tchoukov, P. & Pensini, E. Emulsionantes oxidantes: gelificantes para agua en emulsiones reactivas de hidrocarburos. J. Medio Ambiente. química Ing. 9, 104998 (2020).

Artículo Google Académico

Liang, C. y Chen, C.-Y. Caracterización de una varilla de liberación sostenida de persulfato de sodio para la remediación de aguas subterráneas por oxidación química in situ. Ing. Ind. química Res. 56, 5271–5276 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Mosmeri, H., Alaie, E., Shavandi, M., Dastgheib, SMM y Tasharrofi, S. Remediación de aguas subterráneas contaminadas con benceno utilizando nanopartículas de peróxido de calcio: síntesis y optimización de procesos. Reinar. Monitorear Evaluar. 189, 452 (2017).

Artículo PubMed Google Académico

Minetti, RCP, Macaño, HR, Britch, J. & Allende, MC Oxidación química in situ de BTEX y MTBE por ferrato: dependencia del pH y estabilidad. J. Peligro. Mate. 324, 448–456 (2017).

Artículo Google Académico

Leu, J., O'Connell, S. & Bettahar, M. Optimización de procesos correctivos y aspersión de ozono para aguas subterráneas afectadas por hidrocarburos de petróleo. remediar J. 26, 73–94 (2016).

Artículo Google Académico

Shores, AR, Hethcock, B. y Laituri, M. Fitorremediación de BTEX y naftaleno de sitios de derrames de agua producida usando Poaceae. En t. J. Phytorem. 20, 823–830 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Krouzek, J. et al. Aplicaciones a escala piloto de calentamiento por microondas para la remediación de suelos. química Ing. Proceso. Proceso Intensif. 130, 53–60 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Stefanakis, AI, Seeger, E., Dorer, C., Sinke, A. y Thullner, M. Rendimiento de humedales artificiales de flujo subterráneo horizontal a escala piloto que tratan aguas subterráneas contaminadas con fenoles y derivados del petróleo. Ecol. Ing. 95, 514–526 (2016).

Artículo Google Académico

Jousse, F., Atteia, O., Höhener, P. y Cohen, G. Eliminación de NAPL de las columnas mediante oxidación, burbujeo, surfactante y tratamiento térmico. Chemosphere 188, 182–189 (2017).

Artículo CAS ANUNCIOS PubMed Google Académico

Pensini, E., Tchoukov, P., Yang, F. y Xu, Z. Efecto de los ácidos húmicos en las películas bituminosas en la interfaz aceite-agua y en la estabilidad de la emulsión: implicaciones potenciales para la remediación de aguas subterráneas. Surf de coloides. A 544, 53–59 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Dahal, G., Holcomb, J. & Socci, D. Co-aplicación de surfactante-oxidante para la remediación de suelos y aguas subterráneas. remediar J. 26, 101–108 (2016).

Artículo Google Académico

Gupta, PK, & Yadav, BK Biorremediación de líquidos en fase no acuosa (NAPLS) contaminados del suelo y los recursos hídricos, en: RN Bharagava (Ed.) Environmental Pollutants and their Bioremediation Approaches CRC Press, Boca Raton, 2017, pp. 241– 256.

Khodaei, K., Nassery, HR, Asad, MM, Mohammadzadeh, H. y Mahmoodlu, MG Biodegradación de BTEX en aguas subterráneas contaminadas usando una nueva cepa (Pseudomonas sp. BTEX-30). En t. Biodeterioro. Biodegradación 116, 234–242 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Switzer, C., Pironi, P., Gerhard, JI, Rein, G. y Torero, JL Escalamiento volumétrico de la remediación de materiales contaminados con combustión lenta. J. Peligro. Mate. 268, 51–60 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Vidonish, JE, Zygourakis, K., Masiello, CA, Sabadell, G. & Alvarez, PJ Tratamiento térmico de suelos impactados por hidrocarburos: una revisión de la innovación tecnológica para la remediación sostenible. Ingeniería 2, 426–437 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Earnden, L., Marangoni, AG, Gregori, S., Paschos, A. y Pensini, E. El grafeno y los biosurfactantes unidos a Zein permiten la limpieza electrocinética de los hidrocarburos. Langmuir 37, 11153–11169 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Maturi, K., Reddy, KR y Cameselle, C. Remediación electrocinética mejorada con surfactantes de la contaminación mixta en suelos de baja permeabilidad. Ciencia sep. Tecnología 44, 2385–2409 (2009).

Artículo CAS Google Académico

Lo, IM & Hu, LM Migración a largo plazo de líquidos ligeros en fase no acuosa en dos suelos no saturados: limo arcilloso y arena fina. Practica Período. Peligro. Radiactivo Tóxico. Gestión de residuos 8, 228–237 (2004).

Artículo CAS Google Académico

Poderes, SE et al. El transporte y el destino del etanol y BTEX en aguas subterráneas contaminadas por gasohol. crítico Rev. Medio Ambiente. ciencia Tecnología 31, 79–123 (2001).

Artículo CAS Google Académico

Más tarde, S. et al. Una investigación experimental de geocromatografía durante la migración secundaria de petróleo realizada en condiciones subterráneas con una roca real. geoquímica Trans. 1, 54 (2000).

Artículo Google Académico

Siwik, A. et al. Fluidos a base de guar natural, xantano y carboximetilcelulosa: Uso potencial para atrapar y tratar el cromo hexavalente en el subsuelo. J. Medio Ambiente. química Ing. 7, 102807 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Marshall, T. et al. Reología dependiente de la ruta de los fluidos de partículas de carbono-hidroxietilcelulosa. Surf de coloides. A 612, 126000 (2020).

Artículo Google Académico

Guerin, TF, Horner, S., McGovern, T. y Davey, B. Una aplicación de la tecnología de barrera reactiva permeable a las aguas subterráneas contaminadas con hidrocarburos de petróleo. Agua Res. 36, 15–24 (2002).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Vignola, R. et al. Zeolitas en una barrera reactiva permeable (PRB): un año de experiencia de campo en una refinería de agua subterránea—Parte 1: Las actuaciones. química Ing. J. 178, 204–209 (2011).

Artículo CAS Google Académico

Zhao, Q., Choo, H., Bhatt, A., Burns, SE y Bate, B. Revisión de los comportamientos geoquímicos y físicos fundamentales de las organoarcillas en aplicaciones de barrera. aplicación Ciencia de la arcilla. 142, 2–20 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Do, S.-H., Kwon, Y.-J. & Kong, S.-H. Estudio de viabilidad de una barrera reactiva permeable inyectada con oxidante para tratar la contaminación por BTEX: características adsorbentes y catalíticas del adsorbente recuperado. J. Peligro. Mate. 191, 19–25 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Liang, SH, Kao, CM, Kuo, YC y Chen, KF Aplicación de una barrera liberadora de persulfato para remediar las aguas subterráneas contaminadas con MTBE y benceno. J. Peligro. Mate. 185, 1162–1168 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Lin, CW, Chen, LH, Yet-Pole, I. & Lai, CY Comunidades microbianas y biodegradación en la remediación de aguas subterráneas contaminadas con BTEX a escala de laboratorio utilizando una barrera reactiva liberadora de oxígeno. Bioproceso Biosist. Ing. 33, 383–391 (2010).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Marshall, T. et al. Filtros selectivos de disolventes para la separación de líquidos en fase no acuosa del agua. ciencia Rep. 10, 1–13 (2020).

Artículo Google Académico

Hu, D. et al. Rendimiento y análisis de sustancias poliméricas extracelulares de un biorreactor de membrana anaeróbico a escala piloto para el tratamiento de aguas residuales farmacéuticas con tetrahidrofurano en diferentes TRH. J. Peligro. Mate. 342, 383–391 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Mei, X. et al. Tratamiento de aguas residuales con acetonitrilo mejorado por un biorreactor híbrido aireado por membrana que contiene zonas aireadas y no aireadas. Biores. Tecnología 289, 121754 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Li, T., Liu, J., Bai, R., Ohandja, DG y Wong, FS Biodegradación de organonitrilos por consorcio de lodos activados adaptados con microorganismos degradadores de acetonitrilo. Agua Res. 41, 3465–3473 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Raj, CC & Quen, HL Procesos de oxidación avanzados para el tratamiento de aguas residuales: Optimización del proceso UV/H2O2 a través de una técnica estadística. química Ing. ciencia 60, 5305–5311 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Wang, Y. et al. Recuperación verde de acetonitrilo peligroso de aguas residuales químicas con alto contenido de sal por pervaporación. J. Limpio. Pinchar. 197, 742–749 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Mei, X. et al. Un sistema novedoso para el tratamiento de descarga cero de aguas residuales que contienen acetonitrilo de alta salinidad: combinación de pervaporación con un biorreactor aireado por membrana. química Ing. J. 384, 123338 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Longeras, O., Gautier, A., Ballerat-Busserolles, K. & Andanson, JM Disolvente eutéctico profundo con hidrofobicidad termoconmutable. ACS sostener. química Ing. 8, 12516–12520 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Tabata, M., Kumamoto, M. y Nishimoto, J. Propiedades químicas de disolventes miscibles en agua separados por salificación y su aplicación a la extracción con disolventes. Anal. ciencia 10, 383–388 (1994).

Artículo CAS Google Académico

Souza, RL, Lima, RA, Coutinho, JA, Soares, CM & Lima, Á. S. Sistemas bifásicos acuosos a base de sales de colinio y tetrahidrofurano y su uso para la purificación de lipasas. Sep. Purif. Tecnología 155, 118–126 (2015).

Artículo CAS Google Académico

Wang, B., Ezejias, T., Feng, H. & Blaschek, H. Sugaring-out: Un nuevo sistema de extracción y separación de fases. química Ing. ciencia 63, 2595–2600 (2008).

Artículo CAS Google Académico

Dhamole, PB, Mahajan, P. & Feng, H. Condiciones de separación de fases para el azucarado en sistemas de agua con acetonitrilo. J. Chem. Ing. Datos 55, 3803–3806 (2010).

Artículo CAS Google Académico

de Brito Cardoso, G. et al. Nuevos sistemas bifásicos acuosos compuestos de acetonitrilo y polioles: diagramas de fase y rendimiento extractivo. Sep. Purif. Tecnología 124, 54–60 (2014).

Artículo Google Académico

Marshall, T., Earnden, L., Marangoni, AG, Laredo, T. y Pensini, E. Las mesofases cúbicas de anfífilos autoensamblados separan disolventes miscibles. Surf de coloides. A 650, 129548 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Saielli, G. & Bagno, A. Solvatación preferencial de glucosa y talosa en mezclas de agua y acetonitrilo: un estudio de simulación de dinámica molecular. física química química física 12, 2981–2988 (2010).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Suzuki, T. La hidratación de la glucosa: las configuraciones locales en los enlaces de hidrógeno del azúcar y el agua. física química química física 10, 96–105 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Andrić, JM, Janjić, GV, Ninković, DB & Zarić, SD La influencia de la coordinación de las moléculas de agua con un ion metálico en los enlaces de hidrógeno del agua. física química química física 14, 10896–10898 (2012).

Artículo PubMed Google Académico

Chowdhuri, S. & Chandra, A. Dinámica de los enlaces de hidrógeno de iones de haluro-agua en soluciones acuosas: dependencia del tamaño de iones y la temperatura. J. física. química B 110, 9674–9680 (2006).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Politi, R., Sapir, L. & Harries, D. El impacto de los polioles en la estructura del agua en solución: un estudio computacional. J. física. química A 113, 7548–7555 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Nemati, M., Mogaddam, MRA, Farazajdeh, MA, Tuzen, M. y Khandaghi, J. Formación/descomposición in situ de disolvente eutéctico profundo durante la solidificación del método de microextracción de líquido-líquido-gota orgánica flotante para la extracción de algunos antibióticos de la miel antes de la cromatografía líquida de alta resolución-espectrometría de masas en tándem. J. Chromatogr. A 1660, 462653 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Nemati, M., Tuzen, M., Farazajdeh, MA, Kaya, S. & Mogaddam, MRA Desarrollo de un método de extracción sólido-líquido dispersivo basado en polímeros orgánicos seguido de elución profunda con solventes eutécticos; aplicación en la extracción de algunos pesticidas a partir de muestras de leche previo a su determinación por HPLC-MS/MS. Anal. quim. Ley 33, 9570 (2022).

Google Académico

Jouyban, A., Farajzadeh, MA, Nemati, M., Nabil, AAA y Mogaddam, MRA Preparación de ferrofluido a partir de polvo de tóner y disolvente eutéctico profundo utilizado en microextracción líquido-líquido asistida por aire: aplicación en el análisis de dieciséis hidrocarburos aromáticos policíclicos en Muestras de orina y saliva de fumadores de tabaco. microquímica J. 154, 104631 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Diaz, RM, Fernandez, AM & Xiberta, J. Extracción de cobre a partir de soluciones acuosas con ácidos carboxílicos. química tecnología Biotecnología. 36, 273–280 (1986).

Artículo CAS Google Académico

Chang, J., Yoo, S., Lee, W., Kim, D. & Kang, T. Eliminación selectiva mediada por transferencia de fase espontánea de iones de metales pesados ​​usando ácido oleico biocompatible. ciencia Rep. 7, 1–7 (2017).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

L. Earnden, T. Laredo, AG Marangoni, S. Mirzaee Ghazani, E. Pensini, Modulación de la viscosidad de fluidos de fracking a base de guar mediante sales, energía y combustibles, 35 (2021) 16007–16019.

Marshall, T., Marangoni, AG, Laredo, T., Al-Abdul-Wahid, MS y Pensini, E. Mecanismos de separación de solventes usando azúcares y alcoholes de azúcar. Surf de coloides. A 642, 128707 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Levenberg, K. Un método para la solución de ciertos problemas no lineales en mínimos cuadrados. P. Solicitud Matemáticas. 2, 164–168 (1944).

Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Académico

Marquardt, DW Un algoritmo para la estimación por mínimos cuadrados de parámetros no lineales. J. Soc. Aplicación ind. Matemáticas. 11, 431–441 (1963).

Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Académico

Max, JJ & Chapados, C. Hidratos de sacarosa en solución acuosa por espectroscopia IR. J. física. química A 105, 10681–10688 (2001).

Artículo CAS Google Académico

Lenz, A. & Ojamäe, L. Espectros IR teóricos para grupos de agua (H2O) n (n= 6–22, 28, 30) e identificación de contribuciones espectrales de diferentes conformaciones de enlaces H en agua gaseosa y líquida. J. física. química A 110, 13388–13393 (2006).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Marshall, T., Paschos, A., Marangoni, AG, Yang, F. y Pensini, E. Trampas catiónicas inyectables y emulsionantes bacterianos pegajosos: una alianza segura durante la biorremediación de diésel. Surf de coloides. A 613, 126051 (2020).

Artículo Google Académico

Leontowich, AF y col. La difracción de energía más baja y la línea de luz de rebote lateral de dispersión para la ciencia de los materiales en Canadian Light Source. J. sincronización. radiar 28, 1 (2021).

Artículo Google Académico

Von Dreele, RB Análisis de datos de dispersión de ángulo pequeño en GSAS-II. Aplicación J. cristalogr. 47, 1784–1789 (2014).

Artículo Google Académico

Toby, BH & Von Dreele, RB GSAS-II: la génesis de un moderno paquete de software de cristalografía multipropósito de código abierto. Aplicación J. cristalogr. 46, 544–549 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Teubner, M. & Strey, R. Origen del pico de dispersión en microemulsiones. J. Chem. física 87, 3195–3200 (1987).

Artículo CAS ANUNCIOS Google Académico

Egorov, GI & Makarov, DM Densidades y expansiones térmicas de mezclas (agua+tetrahidrofurano) dentro del rango de temperatura de (274.15 a 333.15) K a presión atmosférica. J. Mol. Líquidos 310, 113105 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Pan, Y., Tikekar, RV, Wang, MS, Avena-Bustillos, RJ & Nitin, N. Efecto de las propiedades de barrera de las partículas coloidales de zeína y las emulsiones de aceite en agua sobre la estabilidad oxidativa de los compuestos bioactivos encapsulados. Hidrocoloides alimentarios 43, 82–90 (2015).

Artículo CAS Google Académico

Das, B., Roy, MN & Hazra, DK Densidades y viscosidades de las mezclas acuosas binarias de tetrahidrofurano y 1,2-dimetoxietano a 298, 308 y 318 K. Indian J. Chem. Tecnología (IJCT) 1, 93–97 (1994).

CAS Google Académico

Critchfield, FE, Gibson, JA Jr. & Hall, JL Constante dieléctrica e índice de refracción de 20 a 35° y densidad a 25° para el sistema tetrahidrofurano—Agua. Mermelada. química Soc. 75, 6044–6045 (1953).

Artículo CAS Google Académico

Niu, B. et al. Efecto del pH en la formación de complejos de almidón con ácido láurico y β-lactoglobulina 132, 109915 (2020).

CAS Google Académico

Morrow, BH, Koenig, PH & Shen, JK Simulaciones atómicas del autoensamblaje dependiente del pH de micelas y bicapas a partir de ácidos grasos. J. Chem. física 137, 194902 (2012).

Artículo PubMed Central ADS PubMed Google Scholar

Wang, D. & Jingcheng, H. Geles de red fibrilar de autoensamblaje de tensioactivos simples en solventes orgánicos. Langmuir 27, 1713-1717 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Niraula, BB, Seng, TN y Misran, M. Vesículas en emulsión o/w estabilizada con sal de ácido graso y ácido graso: estructura y reología de la emulsión. Surf de coloides. A 236, 7–22 (2004).

Artículo CAS Google Académico

Saleeb, FZ, Cante, CJ, Streckfus, TK, Frost, JR & Rosano, HL pH superficial y estabilidad de emulsiones de agua y aceite derivadas de soluciones de laurato. Mermelada. Química del aceite. Soc. 52, 208–212 (1975).

Artículo CAS Google Académico

Beaud, P. et al. Un parámetro de orden dependiente del tiempo para transiciones de fase fotoinducidas ultrarrápidas. Nat. Mate. 13, 923–927 (2014).

Artículo CAS ANUNCIOS PubMed Google Académico

Ornstein, LS & Zernike, F. Desviaciones accidentales de densidad y opalescencia en el punto crítico de una sola sustancia. proc. R. Países Bajos Acad. Ciencias de las Artes 17, 793–806 (1914).

Google Académico

Morrow, BH, Koenig, PH & Shen, JK Autoensamblaje y transición bicapa-micela de ácidos grasos estudiados mediante dinámica molecular de pH constante de intercambio de réplicas. Langmuir 29, 14823–14830 (2013).

Artículo CAS PubMed Central PubMed Google Scholar

Bukman, L. et al. Extracción micelar inversa de colorantes a base de ácidos grasos y disolventes orgánicos recuperables. Sep. Purif. Tecnología 242, 116772 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Micelas inversas: relevancia biológica y tecnológica de estructuras anfifílicas en medios apolares (Springer New York, NY, 1984).

Shultz, MJ & Vu, TH Enlace de hidrógeno entre agua y tetrahidrofurano relevante para la formación de clatratos. J. física. química B 119, 9167–9172 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Wang, SH & Griffiths, PR Mejora de la resolución de espectros ir de reflectancia difusa de carbones por autodesconvolución de Fourier: modos de estiramiento y flexión de 1 CH. Combustible 64, 229–236 (1985).

Artículo CAS Google Académico

Cui, Y., Rushing, JC, Seifert, S., Bedford, NM y Kuroda, DG Estructura molecularmente heterogénea de un solvente eutéctico profundo no iónico compuesto por N-metilacetamida y ácido láurico. J. física. química B 123, 3984–3993 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Van Thiel, M., Becker, ED y Pimentel, GC Estudios infrarrojos de enlaces de hidrógeno del agua mediante la técnica de aislamiento de matriz. J. Chem. física 27, 486–490 (1957).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Francis, SA Intensidades absolutas de bandas de absorción infrarrojas características de hidrocarburos alifáticos. J. Chem. física 18, 861–865 (1950).

Artículo CAS ANUNCIOS Google Académico

Bailey, S., Froment, GF, Snoeck, JW y Waugh, KC Un estudio DRIFTS de la morfología y la composición de adsorbato superficial de un catalizador de síntesis de metanol en funcionamiento. Catal. Letón. 30, 99–111 (1994).

Artículo CAS ANUNCIOS Google Académico

Wu, K., Feng, S., Hedoux, A. y Shalaev, E. Estructura del agua en glicerol: investigación espectroscópica y de simulación por computadora de los enlaces de hidrógeno y la agrupación de agua. J. Mol. Líquidos 355, 118916 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Purkayastha, DD & Madhurima, V. Interacciones en mezcla binaria agua-THF por ángulo de contacto, FTIR y estudios dieléctricos. J. Mol. Líquidos 187, 54–57 (2022).

Artículo Google Académico

Amine, C., Dreher, J., Helgason, T. & Tadros, T. Investigación de las propiedades emulsionantes y la estabilidad de la emulsión de las proteínas vegetales y lácteas utilizando la tensión interfacial y la elasticidad interfacial. Hidrocoloides alimentarios 39, 180–186 (2014).

Artículo CAS Google Académico

Pensini, E. et al. Mecanismo de demulsificación de emulsiones de agua en aceite estabilizadas con asfaltenos mediante un demulsificante polimérico de óxido de etileno-óxido de propileno. Combustibles energéticos 28, 6760–6771 (2014).

Artículo CAS Google Académico

Adamson, DT, Anderson, RH, Mahendra, S. & Newell, CJ Evidencia de atenuación de 1,4-dioxano en sitios de agua subterránea contaminados con solventes clorados y 1,4-dioxano. Reinar. ciencia Tecnología 49, 6510–6518 (2015).

Artículo CAS ANUNCIOS PubMed Google Académico

Isaacson, C., Mohr, TK & Field, JA Determinación cuantitativa de 1,4-dioxano y tetrahidrofurano en aguas subterráneas mediante extracción en fase sólida GC/MS/MS. Reinar. ciencia Tecnología 40, 7305–7311 (2006).

Artículo CAS ANUNCIOS PubMed Google Académico

Lindoy, LF & Baldwin, DS Diseño de ligandos para el transporte selectivo de iones metálicos a través de membranas líquidas. aplicación pura química 61, 909–914 (1989).

Artículo CAS Google Académico

Yoshida, Y. et al. Reacciones de transferencia de iones a través de la interfaz acuosa|solución orgánica en presencia de una capa de fosfolípidos adsorbida en la interfaz i1037–i1039 (The Japan Society for Analytical Chemistry, 2001).

Google Académico

Wojciechowski, K., Kucharek, M. & Buffle, J. Mecanismo de transporte de Cu(II) a través de membranas líquidas de permeación utilizando éter Azacrown y ácido graso como portador. J. Miembro ciencia 314, 152–162 (2008).

Artículo CAS Google Académico

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Los autores agradecen la ayuda de Alicia Telepanich en la realización de los experimentos descritos en este artículo. Parte de la investigación descrita en este documento se realizó en Canadian Light Source, un centro de investigación nacional de la Universidad de Saskatchewan, que cuenta con el apoyo de la Fundación Canadiense para la Innovación (CFI), el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería (NSERC), el Consejo Nacional de Investigación (NRC), los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR), el Gobierno de Saskatchewan y la Universidad de Saskatchewan. Los autores están muy agradecidos con Adam Leontowich (CLS) por la ayuda brindada con la realización de mediciones SAXS y con Beatriz Diaz Moreno (CLS) por facilitar el acceso a CLS. Los autores agradecen el apoyo del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá (proporcionado a través de una subvención NSERC Discovery, otorgada a la Dra. Erica Pensini, RGPIN-2018-04636).

Escuela de Ingeniería, Universidad de Guelph, Room 2525 Richards Bld., 50 Stone Road East, Guelph, ON, N1G 2W1, Canadá

Laura Earnden, Tatianna Marshall y Erica Pensini

Departamento de Ciencias de la Alimentación, Universidad de Guelph, 50 Stone Road East, Guelph, ON, N1G 2W1, Canadá

Alexander G. Marangoni y Jarvis Stobbs

Departamento de Química, Universidad de Lakehead, 500 University Ave, Orillia, ON, L3V 0B9, Canadá

Tamara Laredo

Sincrotrón de fuente de luz canadiense, 44 Innovation Boulevard, Saskatoon, SK, S7N 2V3, Canadá

Jarvis Stobbs

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PE: conceptualización; curación de datos; análisis formal; adquisición de fondos; investigación; metodología; administración de proyecto; recursos; supervisión; validación; visualización; escritura—borrador original; redacción—revisión y edición. LE: curación de datos; análisis formal; investigación; metodología; escritura—borrador original; redacción—revisión y edición. AGM: curación de datos; análisis formal; investigación; metodología; recursos; validación; visualización; redacción—revisión y edición. TL: curación de datos; análisis formal; investigación; metodología; visualización; escritura—borrador original. JS: investigación; curación de datos; TM: investigación.

Correspondencia a Erica Pensini.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Earnden, L., Marangoni, AG, Laredo, T. et al. Descontaminación de aguas cocontaminadas por cobre, tolueno y tetrahidrofurano mediante ácido láurico. Informe científico 12, 15832 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-20241-4

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Recibido: 08 julio 2022

Aceptado: 12 de septiembre de 2022

Publicado: 22 septiembre 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-20241-4

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