Degradación del colorante orgánico Naranja Ácido 7 empleando radiación UV y dióxido de titanio.

PIERRESTEGUI, M. J.; BRANDI, R. J.; ALFANO, O. M.; SATUF, M. L.

Santa Fe

Congreso; III Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental (SETAC AR); 2010

Facultad de Humanidades y Ciencias (Univ. Nac. del Litoral), SETAC, INALI (Univ. Nac. del Litoral, CONICET)

Los colorantes orgánicos sintéticos liberados en los efluentes de la industria textil representan un grave peligro para el medio ambiente debido a su toxicidad y potencial naturaleza carcinogénica. Si bien la degradación biológica es el proceso más utilizado y económico para purificar efluentes industriales, para los colorantes orgánicos este tratamiento no resulta efectivo debido a la resistencia que presentan estos compuestos a la acción de los microorganismos. Por lo tanto han sido propuestos como alternativa los procesos avanzados de oxidación (PAOs). Dentro de los PAOs la fotocatálisis heterogénea, que utiliza radiación UV y un catalizador sólido, ha sido empleada eficazmente para degradar colorantes. En el presente trabajo se estudió la degradación de un colorante orgánico en medio acuoso empleando radiación UV y dióxido de titanio (TiO2). Se evaluó el efecto de distintas variables de operación sobre la velocidad de reacción. Para ello se empleó el colorante Naranja Ácido 7 (NA7), de fórmula molecular C16H11N2O4SNa, y como catalizador TiO2 marca Degussa P25. Los experimentos fueron realizados en un reactor batch escala laboratorio (274 cm3) con recirculación, siendo el volumen recirculado de 1000 cm3. Se empleó una lámpara CLEO HPA 400 W de Philips para irradiar el reactor. El oxígeno fue suministrado en exceso y la temperatura se mantuvo constante en 25ºC. Se realizaron experiencias modificando el pH inicial de la reacción (2, 6 y 10), la carga de catalizador (0.1, 0.25, 0.5 y 1.0 g/L), y la concentración inicial de NA7 (10, 20 y 40 mg/L). Se observó la reducción de la concentración de NA7 en todas las condiciones ensayadas, luego de 5 horas de tratamiento. En relación al pH inicial, se observó mayor velocidad de reacción a pH ácido. A pH natural y alcalino la velocidad fue menor y similar en ambas condiciones. En cuanto a la carga de catalizador, se verificó un aumento en la velocidad de reacción al aumentar la concentración de catalizador hasta 0.5 g/L, valor a partir del cual no se observaron cambios en la velocidad. A fin de evaluar la biocompatibilidad de las muestras tratadas, se realizaron ensayos de toxicidad aguda empleando la bacteria Vibrio fischeri (Microtox®). Se comprobó la disminución de la toxicidad inicial de las soluciones luego del tratamiento fotocatalítico. Estos resultados permiten concluir que la aplicación de fotocatálisis con TiO2 reduce significativamente la concentración del colorante orgánico NA7 en soluciones de concentraciones similares a las encontradas en efluentes reales de la industria textil, lográndose asimismo la disminución de su toxicidad.