Reacción Fenton Heterogénea utilizando Goetita Como Catalizador: Efecto de la Concentración de Catalizador y de la Temperatura

GUADALUPE B. ORTIZ DE LA PLATA; ORLANDO M. ALFANO; ALBERTO E. CASSANO

Mar del Plata, Argentina

Congreso; V CIFyQA, V Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental.; 2008

RESUMEN: En las últimas décadas, la presencia de contaminantes orgánicos en efluentes municipales e industriales, ha sido un problema de creciente preocupación. Esto ha llevado a la búsqueda de métodos eficientes para el tratamiento de la contaminación ambiental, abriendo el campo a la investigación de nuevas tecnologías. Si bien los procesos biológicos suelen ser el modo mas económico para tratar efluentes industriales, muchos de ellos son bio-refractarios e incluso tóxicos. Desde este punto de vista, los llamados Procesos Avanzados de Oxidación, PAOs, son particularmente atractivos, ya que son capaces de degradar completamente y convertir en productos inocuos y/o biodegradables un amplio espectro de compuestos orgánicos e inorgánicos. Una gran proporción de los PAOs se basan en la generación in situ de radicales hidroxilo, los cuales reaccionan rápidamente y en forma no selectiva debido a su gran capacidad oxidante. El proceso Foto-Fenton Heterogéneo, emplea radiación UV, peroxido de hidrógeno  y un sólido contenedor/portador de hierro. Este tipo de reacciones ofrece la posibilidad de la utilización de radiación solar como fuente primaria de energía, lo que otorga al proceso un importante y significativo valor ambiental, constituyendo una alternativa especialmente útil para destruir contaminantes resistentes a la biodegradación. En el presente trabajo se estudió la influencia de la temperatura en la degradación del compuesto modelo 2-Clorofenol (2-CP) por medio de la reacción de Fenton Heterogénea utilizando goetita como fuente de hierro. Para ello se varió, además de la temperatura, la carga de catalizador y la relación molar peróxido de hidrógeno / contaminante. Se detectó un gran aumento de la conversión al incrementar la temperatura. A temperatura ambiente, mayores cargas de catalizador y mayores relaciones peroxido / contaminante implicaron mayores conversiones; al aumentar la temperatura a igual relación molar peroxido / contaminante, se observó menor conversión a mayor carga de catalizador. Esto se debe a una rápida disminución de la concentración de peroxido a altas cargas de catalizador y altas temperaturas. Para algunas condiciones de reacción se observó un periodo de inducción al comienzo de la reacción para la evolución de la concentración de 2-CP. Este efecto ha sido explicado por otros autores mediante una cinética autocatalítica,  debido a la generación de intermediarios del tipo de las quinonas. Finalmente, se puede concluir que el proceso es factible para la degradación de 2-CP y existe un amplio rango en las variables de operación exploradas que permitirían abordar la optimización del proceso. Un próximo paso necesario, será la obtención de la cinética intrínseca de esta reacción heterogénea, bajo seguras condiciones de control cinético.