Degradación de un colorante orgánico empleando radiación UV-visible y dióxido de titanio

MARÍA JOSEFINA PIERRESTEGUI

Santa Fe

Encuentro; XIII Encuentro de Jóvenes Investigadores de la UNL y IV Encuentro de Jóvenes Investigadores de Universidades de Santa Fe.; 2009

Introducción. 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 (Stylidi et al., 2003). Si bien la degradación biológica es el proceso más utilizado y más económico para purificar efluentes industriales, el tratamiento biológico de los colorantes orgánicos no resulta efectivo debido a la resistencia que presentan estos compuestos a la acción de los microorganismos (Arslan y Balcioglu, 1999). Durante las últimas dos décadas, los procesos avanzados de oxidación (PAOs) han sido propuestos como alternativa para el tratamiento de contaminantes orgánicos del agua. La fotocatálisis heterogénea, que utiliza radiación UV y un catalizador sólido, ha sido empleada eficazmente para degradar colorantes (Konstantinou y Albanis, 2004). El catalizador más usado es el dióxido de titanio (TiO2) debido a su amplia disponibilidad, bajo costo, estabilidad química y ausencia de toxicidad. Objetivos. (1) Estudiar la degradación de un colorante orgánico en medio acuoso empleando radiación UV-visible y dióxido de titanio como catalizador. (2) Evaluar el efecto de distintas variables de operación sobre la velocidad de reacción.Metodología. El colorante empleado es el Naranja Ácido 7 (NA7). Como catalizador, se utilizó TiO2 marca Degussa P25. Los experimentos fueron realizados en un reactor batch escala laboratorio con recirculación. La lámpara empleada en los ensayos emite radiación en la región UV y visible del espectro (CLEO HPA 400 W, Philips). El oxígeno fue suministrado en exceso para no ser limitante de la reacción. Mediante el uso de filtros acuosos, se realizaron experiencias empleando sólo radiación UV y sólo radiación visible. También se realizaron experiencias modificando el pH inicial de la reacción y la carga de catalizador. Las condiciones experimentales utilizadas fueron: Concentración inicial de NA7 20 mg/L, Volumen del reactor 274 cm3, Volumen total 1000 cm3, Tipo de radiación UV y visible, Concentración de TiO 2 (0,5; 1,0) g/L, pH inicial 2; 6; 10 y Temperatura 25 C. La concentración del colorante fue eterminada por espectroscopia visible empleando un espectrofotómetro UV-visible (Cary 100 Bio).Conclusiones. La aplicación de fotocatálisis con TiO2 permite reducir significativamente la concentración del colorante orgánico NA7 cuando se tratan soluciones que contienen concentraciones similares a las halladas en efluentes reales de la industria textil (entre 10 y 50 mg/L). El pH inicial y la concentración de catalizador afectan significativamente la velocidad de degradación del NA7, observándose mayor velocidad a pH ácido y concentración de TiO2 de 1 g/L. La selección de las condiciones óptimas de reacción permitirá convertir soluciones tóxicas y bio-resistentes en soluciones inocuas y biodegradables.