Remoción de U(VI) en solución acuosa por Fotocatálisis Heterogénea.

VANESA N. SALOMONE; MARTA I. LITTER

Rosario, Santa Fe

Congreso; Primer Feria Internacional y Sexto Congreso Regional del ambiente; 2010

El problema de la contaminación de las aguas se ha vuelto en las últimas décadas un tema central. En el mundo, millones de personas sufren la falta de agua potable y miles mueren por el consumo de agua no segura. En nuestro país, elementos muy tóxicos presentes en forma natural o introducidos a partir de actividades industriales, entre los que se destacan los metales pesados por su alta nocividad y su dificultad de tratamiento, contaminan los cursos de agua, afectando la calidad de vida de la población. El uranio es un significativo contaminante de aguas y suelos, especialmente de sitios mineros. Su elevada toxicidad ocasiona nefritis y cáncer de huesos, además del riesgo radiológico que puede derivarse de la actividad nuclear. Está presente en diferentes estados de oxidación pero su forma mas común es como ion uranilo, UO2+2. Los metales no son fácilmente biodegradables. Su remoción de aguas se realiza en la actualidad por métodos químicos costosos, los cuales necesitan gran cantidad de insumos químicos y, en la mayoría de los casos, se generan residuos que luego deben disponerse y/o tratarse. Por lo anterior, se necesita desarrollar tecnologías simples, eficientes y de bajo costo para la eliminación de metales pesados como el uranio(VI) de aguas. En ese sentido, la fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio (FH) podría ser un método innovador para el tratamiento de U en solución acuosa. En la FH, el TiO2 es irradiado con luz de energía mayor que su ancho de banda (3,2 eV) generándose pares electrón-hueco así como otros radicales muy reactivos como el HO•. Los contaminantes presentes en la suspensión reaccionan con estas especies y pueden ser transformados en compuestos químicos menos nocivos. En particular, los iones metálicos pueden ser convertidos a sus formas metálicas y depositados sobre la superficie del semiconductor, o reducidos u oxidados a especies solubles de menor toxicidad. En el caso de la reducción, la reacción conjugada es la oxidación del agua, que es un proceso muy lento, por lo que la deposición del metal se puede mejorar por adición de agentes orgánicos reductores (como 2-propanol, ácido fórmico, EDTA, etc.). Al final del proceso, la especie metálica puede ser extraída de la suspensión por procedimientos mecánicos y/o químicos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia de la FH para la remoción de U(VI) como uranilo en solución acuosa. Se partió de soluciones de acetato de uranilo 25 mM a pH 3 en presencia de TiO2 Degussa P-25 1 g L-1 bajo irradiación a 365 nm. Los resultados mostraron que no ocurre reacción en la oscuridad y tampoco en presencia de oxígeno; en presencia de nitrógeno y bajo irradiación, la reacción sólo ocurre con el agregado de un compuesto orgánico como ácido fórmico o 2-propanol. En presencia de ácido fórmico 0,01, 0,1 y 1,0 M y después de 15 minutos de irradiación, se observa una reducción de la concentración de U(VI) en solución de más del 70%. Cuando el donor fue el 2-propanol (0,1 y 1,0 M), los porcentajes de remoción de U(VI) observados fueron menores, alrededor del 50%. Los resultados preliminares obtenidos indican que el uso de esta técnica sería favorable para el tratamiento de U(VI) en solución acuosa. Palabras clave: uranio, fotocatálisis heterogénea, contaminación de aguas