Fotoquímica de Azul de Metileno en Presencia de Ácidos Húmicos

F.E. MORÁN VIEYRA; C.D. BORSARELLI

Santiago del Estero

Jornada; 4tas JORNADAS DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LA UNSE; 2005

Secretaria de CyT - U.N. Santiago del Estero

En la actualidad, los colorantes orgánicos son ampliamente usados con diferentes fines.  Se pueden citar usos industriales, textiles, alimenticios, cosméticos, biológicos, medicinales, etc. Debido a la diversidad de sus aplicaciones, los colorantes son considerados una fracción importante de sustancias que accidental o intencionalmente terminan en aguas naturales.             Las aguas naturales contienen una importante carga de materia orgánica disuelta, entre la cual se encuentra a los ácidos húmicos (AH). Por sus características estructurales, los AH tienen la capacidad de asociarse a una gran cantidad moléculas orgánicas.             En aguas naturales superficiales, la radiación solar juega un importante rol en las vías de degradación fotoquímicas de contaminantes y la presencia de AH en estas las modifica considerablemente.             En el presente trabajo se estudia la influencia de los AH en la degradación fotoquímica de Azul de Metileno (MB+) en soluciones acuosas. Para ello se estudió la cinética de fotoblanqueo del colorante en soluciones acuosas contiendo AH. Los resultados muestran que las cinéticas de fotoblanqueo son dependientes de la concentración de AH en solución. Debido a esto se estudió además la asociación de MB+ a los AH utilizando espectroscopia UV-Vis y de fluorescencia.               Los resultados demuestran que los AH desactivan eficientemente la fluorescencia del colorante, indicando una fuerte asociación entre ambos. Los datos de absorción UV-Vis indican formación de un complejo de transferencia de carga.             Las cinéticas de fotoblanqueo en ausencia de AH en soluciones oxigenadas fueron un orden de magnitud mayor que en soluciones saturadas con  nitrógeno. Sin embargo, en las soluciones oxigenadas no se observó consumo de O2 durante la reacción de fotoblanqueo. Teniendo en cuenta estos resultados, el mecanismo de fotoblanqueo se atribuye a la reacción de transferencia de electrones entre el estado triplete y el estado fundamental del colorante.   MB+ + hn ® 1MB+* ® 3MB+*                                (excitación y cruce de sistemas, FT = 0.52)         (1) 3MB+* + MB+ ® MB2+ + MB· ® productos de blanqueo (transf. de electrones y degradación)            (2)   El aumento de velocidad de consumo de MB en soluciones oxigenadas puede deberse a la formación de Oxígeno molecular singulete de acuerdo a la reacción siguiente:   3MB+* + O2 ® MB+ + 1O2                                                             (3)   1O2 puede contribuir a la degradación de MB+, pero sin embrago el agregado de Azida Sódica, un importante desactivador de Oxígeno Singulete, no modifica la velocidad de reacción. Esto indica que el proceso no es mediado por  1O2. El aumento de velocidad en soluciones con O2 puede deberse entonces a formación de la especie oxidante radical superóxido (O2·-) de acuerdo a:   3MB+* + O2 ® MB2+ + O2·-                                                                       (4)   La ausencia de consumo de O2 puede atribuirse a la reacción entre O2·- y MB+, los que regeneran O2 y MB·: MB+ + O2·- ® O2 + MB·                                                                          (5)   Las reacciones 4 y 5 aumentan la concentración de los intermediarios de fotoblanqueo aumentando la velocidad de consumo de MB+. En presencia de AH se observó que estos procesos de degradación fotoquímica son desactivados eficientemente, lo que se explica en términos de la asociación entre MB+ y los AH, lo cual tiene como consecuencia ambiental que la persistencia del colorante en aguas naturales se prolonga debido a la reducción de la ruta de degradación fotoquímica.