Modelado Cinético de la reaccion de descomposicion de H2O2 catalizada por hematin.

AGOSTINA CORDOBA; IVANA MAGARIO; MARIA LUJAN FERREIRA

Congreso; III Reunion Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos; 2014

El uso de enzimas en tratamientos de efluentes textiles ha sido objeto de estudio por su alta especificidad y rendimiento. La peroxidasa del rábano picante (HRP) presenta excelentes resultados en la degradación de compuestos fenólicos, empleando H2O2 como agente oxidante. No obstante, su alto costo y su fácil inactivación hacen necesaria la búsqueda de alternativas biomiméticas. Hematin (protoporfirina de hierro IX, grupo prostético se la enzima) es capaz de oxidar compuestos derivados del fenol en presencia de H2O2. Estudios previos de aplicación de Hematin como alternativa catalítica no enzimática de HRP, han demostrado su eficiencia en la degradación de Naranja II [1]. Existe una importante discusión acerca de los intermediarios catalíticos formados por las porfirinas de hierro durante reacciones de oxidación de sustratos orgánicos [2-4]. El estudio de estos intermediarios, su especificidad hacia los distintos tipos de sustratos y sus posibles vías de inactivación permiten determinar las condiciones óptimas de trabajo de estos catalizadores. Para estos fines se realizaron determinaciones cinéticas a diferentes condiciones de reacción, con las cuales se llevaron a cabo estudios de parametrizacion de modelos cinéticos. Las determinaciones experimentales pusieron en evidencia el consumo de H2O2 en ausencia de sustrato orgánico por vías catalíticas. Por otro lado, se observó la inactivación del catalizador a altas concentraciones de H2O2, así como también a altas concentraciones de Naranja II. El modelado cinético permitió postular que hematin adopta estados intermediarios idénticos a los de la enzima (E0->E1->E2->E0). Se postula, además,  la existencia de una vía pseudocatalática de reacción, mediante la cual el H2O2 actúa como agente reductor con la consiguiente generación de O2. [5-6]. Este estudio analiza la existencia de vías de inactivación del catalizador por acción del H2O2 a partir del estado nativo del catalizador. Por otro lado, se pretende inferir a cerca de una posible vía de inactivación generada por interacciones no productivas con Naranja II. Además, se analiza la presencia de vías de consumo de H2O2 a partir del estado E2 del catalizador con la consecuente producción de radicales inorgánicos (O2.-).