ARSENIC EXTRACTION BY ELECTROMAGNETIC PULSES
IN JULIACA’S GROUNDWATER
Marco Antonio Chambilla-Llerena 1
1 Bachiller en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez. Juliaca, Perú.
RESUMEN
Objetivo: Extraer arsénico por medio de pulsos electromagnéticos a intensidades diferencia-les experimentadiferencia-les en agua subterránea de Juliaca. Material y métodos: Diseño experimen-tal, cuantitativo, de nivel inductivo – deductivo, para una serie de 15 muestreos en dos pozos de agua ubicados en lugares donde la concentración de arsénico excede el límite de la norma peruana. Resultados: La inmersión directa del generador de pulsos electromagnéticos en agua subterránea, produce un efecto aglomerante de material coloidal en el casco del genera-dor, debido a fuerzas de atracción por polaridad e intensidad de energía, el material coloidal contiene arsénico; respecto al ajuste de la corriente enfocada al electro-potencial del arsé-nico. El rango de extracción de arsénico se encuentra dentro del límite máximo permisible para agua potable, sin embargo, la aplicación del generador se hizo de manera experimental, por lo que deducir el comportamiento de todas las variables involucradas puede significar futuros experimentos más avanzados. Conclusiones: La energía suministrada al generador de pulsos electromagnéticos es directamente proporcional a la concentración extraída de arsénico, además del diseño mejorado de un condensador eléctrico de gran capacidad para la descarga súbita de energía hacia la bobina y los emisores magnéticos. A mayor cantidad de energía descargada mayor capacidad de atracción en los imanes desplegados.
Palabras clave: Potencial REDOX, pulso electromagnético, diagrama de Feynman, efecto Compton.
SUMMARY
Objectives: To extract arsenic by electromagnetic pulses in experimental, differential inten
-sities in Juliaca`s Groundwater. Methods: Experimental design, quantitative, of induced
and deduced level, for a fifteen samples series in two wells of water in places which the
concentration exceeds Peruvian`s limit rule, Results: A direct immersion of electromagnetic
arsenic; respect to focused current adjustment to arsenic´s electro-potential. The extraction
rate of arsenic is between maximum permissible limit for drinking water, but, the applica
-tion of generator was experimentally, which to deduce all variable behavior would require
futures and advanced experiments. Conclusions: The applied energy to the generator is
directly proportional to the extracted arsenic concentration, besides, a better design of an electric condenser of high capacity for a suddenly discharge of energy to a Tesla coil and to magnetics’ transmitters. A higher quantity of discharged energy, higher attraction capacity in deployed magnets.
Keywords: REDOX Potential, electromagnetic pulse, Feynman diagram, Compton.
INTRODUCCIÓN
La cantidad de arsénico presente en agua subterránea asequible para la población, supera los estándares normados la legislación nacional, se tendrá una fuente de agua referencial “Pozo”, para sumergir un generador de Pulso Electromagnético (PEM), con la finalidad de extraer el arsénico presente en materia coloidal, el principio de funcionamiento nace a partir del potencial REDOX, la manipulación de las cargas eléctricas suministrada a un compuesto para crear un producto, sin alterar el pH del agua, se deduce que la frecuencia y la intensidad correcta de radiación electromagnética puede generar un campo desestabilizador, de acuerdo al diagrama Feynman, las reacciones electromagnéticas producen pares de electrones y posi-trones que se aniquilan una vez encontrados en el mismo campo, el resultado de su muerte produce energía que puede estimular las reacciones del arsénico en al agua con la materia presente, la energía liberada tiene una dirección de impacto, que tendría una tendencia hacia el campo eléctricamente cargado, para ello se usa agua cruda por el potencial conductivo eléctrico, que extenderá el efecto de la radiación, a rangos más amplios, la inmersión directa de un generador PEM prototipo al agua producirá un diferencial de concentraciones de arsé-nico, que fueron demostrados en análisis de laboratorio usando reactivos de determinación colorimétrica y posteriormente espectrofotometría, los resultados variaron entre 0.30 mg/l y 0.01mg/l, calibrando la intensidad del generador y extrapolando variables relativas a la generación de energía se tendrán resultados más precisos.
El peligro que representa la presencia de arsénico en el agua como señala un estudio realiza-do en pozos de Pakistan con metales pesarealiza-dos presentes (1).
cantidad de iones hidroxilo en el agua puede ser aún más perjudicial para la salud humana, por eso la radiación es, en el propósito de la investigación la mejor opción.
MATERIAL Y MÉTODOS
Los métodos de investigación aplicados, fueron inductivos y deductivos. El diseño de inves-tigación fue experimental, cuantitativo, usando datos provenientes de pruebas empíricas, el nivel de investigación fue exploratorio, sometiendo la muestra de agua a radiación electro-magnética para obtener datos reales.
La principal técnica fue la de inmersión directa del generador al agua, siguiendo patrones teóricos determinados por series de Fourier, además del ensamblado del generador a una fuente de alimentación directa de la red doméstica.
Los métodos de verificación consisten en el análisis del agua por colorimetría y espectrofo-tometría de la muestra inicial (I0) y una muestra final (IfI) donde la concentración diferencial de arsénico determinara la eficiencia de la radiación electromagnética, por lo tanto la calibra-ción del generador (Figura 1 y tabla 1).
Figura 1. Radiación electromagnética y dispersión de electrones
RESULTADOS
El primer intento de someter a los condensadores en serie, de 80 uF dio resultados fallidos, debido a la sobrecarga de voltaje.
ries-Según la Ley de Planck, el espectro de emisión de un cuerpo negro como base de la teoría cuántica definió el fenómeno electromagnético emitido por un cuerpo a una temperatura dada (3).
Tabla 1. Tabla de reacciones y semirreaciones del arsénico con electro potencial.
Semirreacción Eo / V
H3AsO4 + 3H+ + 2e- → AsO+ + 3H2O +0.55 H3AsO4 + 2H+ + 2e- → H3AsO3 + H2O +0.559 H3AsO4 + 2H+ + 2e- → H
3AsO3 + H2O +0.577 1 mol dm-3 HCl) H3AsO4 + 2H+ + 2e- → H3AsO3 + H2O +0.577 l dm-3 HClO4) H2AsO4- + 3H+ + 2e- → H
3AsO3 + H2O +0.666 HAsO42- + 4H+ + 2e- → H3AsO3 + H2O +0.881 HAsO42- + 3H+ + 2e- → H2AsO3- + H2O +0.609 AsO43- + 3H
2O + 2e- → H2AsO3- + 4OH- - 0.67 2H3AsO4 + 4H+ + 4e- → As2O3(s) + 5H2O +0.58 2H2AsO4- + 6H+ + 4e- → As
2O3(s) + 5H2O +0.687 2HAsO42- + 8H+ + 4e- → As2O3(s) + 5H2O +0.901 2AsO43- + 10H+ + 4e- → As2O3(s) + 5H2O +1.27 AsO43- + 8H+ + 5e- → As(s) + 4H
2O +0.648 As2O3(s) + 6H+ + 6e- → 2As(s) + 3H2O +0.234 AsO+ + 2H+ + 3e- → As(s) + H
2O +0.254 H3AsO3 + 3H+ + 3e- → As(s) + 3H2O +0.248 H2AsO3- + 4H+ + 3e- → As(s) + 3H2O +0.429 H2AsO3- + H2O + 3e- → As(s) + 4OH- - 0.68 As(s) + 3H+ + 3e- → AsH
3(g) - 0.608 Fuente: Química aplicada “Larousse”:
Dónde
a: Concentración de arsénico inicial.
b: Concentración de arsénico final
n: Nivel de intensidad eléctrica (Cos (-), Sin (+))
t: Coeficiente Fibonacci (Periodo)
f: Equivalente a g x A/s
El resultado de la serie Fourier será derivado dos veces y sumado por la derivada parcial del resultado, convirtiendo el método estadístico en una ecuación diferencial homogénea (Gráfico 1).
Fuente: Hyperphysics.com
Gráfico 1. Fourier series and application
Mecanismo de acción
Pues tendrá una pequeña modificación en su estructura:
Para calcular la energía necesaria a producir en el generador “Eo” representa la electrone-gatividad del elemento presente en el agua, en este caso el arsénico, equivalente a 2.18 en la escala Pauling que ayudan a determinar el potencial estándar de reducción:
Entonces Eo tendría un valor:
Por lo tanto, el potencial eléctrico a generar es de 2.087 v o 2087mv, en condiciones de pH estándar o neutro.
Por ejemplo, de todas las formas de arsénico existentes:
Ecuación de reacción Eh arsénico
Hallamos el peso molecular de la sustancia:
Entonces:
Integrando las partes se obtiene la cantidad de energía necesaria por km cubico para revertir el proceso, creando un campo electromagnético con positrones.
DISCUSIÓN
Según Miwa se puede concluir claramente que una operación de tratamiento de agua por medios eléctricos requiere un mantenimiento de tan solo dos veces al año, aplicado a esta investigación, el mantenimiento de los generadores P.E.M (4). Podrían ser beneficiosos y rentables a lo largo del tiempo, sin embargo se requiere de un sistema continuo de alimenta-ción, para mantener el patrón de frecuencia e intensidad.
Según Atta Rasool el potencial toxico del arsénico requiere un complejo y caro tratamiento, además de los riesgos que puede tener ante la vida humana, el arsénico destruye las cosechas de tierras destinadas al riego, en Pakistán, las condiciones del agua de pozo eran organolép-ticamente imperceptible, sin embargo después de los análisis, se encontraron con concen-traciones de distintos metales pesados y el mayor de ellos el arsénico (1). El efecto que se desea lograr es activar una reacción en cadena de remanencia, tener en cuenta que el agua en un pésimo conductor de electricidad si es químicamente y físicamente puro, pero si es agua natural con sólidos totales presentes y metales pesados o metaloides como el arsénico, activar en el inicio del tratamiento un campo electromagnético puede ser incluso ventajoso, la polaridad de las partículas hace que se aglomeren formando un sólido sedimentable que puede estar eléctricamente cargado pero lo suficientemente denso como para decantar y ser excluido del curso de agua a ser tratada, por lo tanto el efecto deseado en desestabilizar a la molécula del arsénico para que pueda interactuar con otras partículas y por efectos de polari-dad puedan aglomerarse y finalmente sedimentar, algo así sucede adicionando coagulante al agua conocido como Sulfato de aluminio, pero no se usaran agentes químicos en el proceso.
necesa-En comparación con el ultrasonido, que, tiene grandes usos hoy en día, se habla de fisión y con los (P.E.M’s.) se habla de fusión, la semejanza es que ambos producen ondas de energía, una es mecánica, de sonido y la otra es una distorsión oscilante de electromagnetismo.
CONCLUSIONES
La investigación experimental aplicada en este proyecto, ayuda a definir variables con un criterio de selección, por tipo o magnitud, la cantidad de energía electromagnética suministrada al agua subterránea demuestra que a mayor intensidad de energía eléctrica, será mayor la capacidad de atracción polar de compuestos, esto a su vez implica una mayor generación de energía, si se desea una mayor amplitud de aplicación y de efecto, es decir, el radio de acción del generador tendrá factores limitantes o provechosos como la conductividad eléctrica, la descarga del condensador hacia la bobina y la conducción magnética hacia los emisores, variables análogas a la investiga-ción que sirven como indicadores potenciales de efectividad, como la turbiedad o el pH.
La concentración de arsénico en el agua, determinara la eficiencia del generador, la capaci-dad de adsorción y extracción del arsénico en una fuente de agua subterránea, también deter-minara el grado de tratamiento que requiera el agua y el propósito destinado a su tratamiento.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Rasool A, Xiaoa T,Farooqi A, et al.Arsenic and heavy metal contaminations in the tube well water of Punjab, Pakistan and risk assessment: A case study. Ecological Enginee-ring.2016; 95:90–100.
2. Wu MY, Adachi Y. Electrolyte concentration and pH on the sedimentation rate of coagulated suspension of sodium montmorillonite. Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects.2016; 506:0-0.
3. Planck M. La distribución de la energía en el espectro visible. Annalen der Physik, 1901; 4:553.
4. Miwa T, Jordan D, Mclhenny W. Seawater desalting by electrodialysis. Desalination. 1977;20(1-3): 375-384.
Fecha de recepción: 20/11/2016 Fecha de aceptación: 23/12/2016
Correspondencia: Marco Antonio Chambilla Llerena
