Trasformazione fotoindotta di sostanze bio-organiche isolate da biomasse residuali vegetali

Le sostanze bio-organiche (SBO) si propongono come valorizzazione di biomasse residuali e presentano analogie fisiche e chimiche alle sostanze umiche (HS). Hanno mostrato interessanti proprietà utili a diverse applicazioni tecnologiche. Il presente studio si propone di indagare i processi di trasformazione di sostanze bio-organiche per interazione con la luce. Tale obiettivo si inserisce in un progetto più ampio sviluppato negli ultimi anni riguardo le proprietà foto-sensibilizzanti delle SBO. Lavori precedenti hanno infatti mostrato l'efficacia di tali sostanze nell'aumentare la fotodegradazione di composti organici, con l'individuazione di diverse specie reattive coinvolte nel processo. Tuttavia i meccanismi sono sempre risultati complessi a causa della competizione, nel consumo delle specie reattive, della SBO stessa con il substrato inquinante. Tale complessità ha necessitato uno studio approfondito volto ad una migliore comprensione della fotodegradazione, ipotizzata a causa della diminuzione di assorbanza UV-Vis osservata in questi lavori, delle sostanze bio-organiche usate. Un ulteriore interesse a tale proposito è stato valutare l'evoluzione delle proprietà foto-sensibilizzanti di SBO al progredire della loro trasformazione. Inoltre è stata presentata la possibile utilità tecnologica delle SBO riguardo ad altri campi applicativi, legata alle proprietà tensioattive delle stesse. Fra i principali, il lavaggio e la tintura dei tessuti. Tali applicazioni, importanti per lo sviluppo a livello economico di questi prodotti, soffrono una caratteristica peculiare delle SBO, ovvero l'intensa colorazione scura. Dal momento che è stata osservata la diminuzione di assorbanza delle soluzioni irraggiate di sostanze bio-organiche, si è pensato di approfondire l'eventualità di sfruttare la foto-trasformazione delle stesse per la loro decolorazione, mantenendo però le proprietà tensioattive. Gli esperimenti sono stati svolti in diverse condizioni operative utilizzando un apposito reattore per l'irraggiamento. La foto-trasformazione è stata seguita attraverso parametri spettroscopici, in analogia a quanto viene riportato in letteratura per le sostanze umiche. I risultati hanno fatto supporre la produzione, durante le reazioni, di composti semplici, poco ramificati, a basso peso molecolare e altamente UV-assorbitori per degradazioni di grandi aggregati molecolari. Le soluzioni irraggiate sono state trattate con acido per separare le frazioni più solubili, che hanno mostrato un aumento di concentrazione durante il processo radiativo. Queste frazioni sono quindi state caratterizzate per proprietà foto-sensibilizzanti e contenuto di COD.