Eficiencias Cuánticas de la Degradación de Atrazina en agua por Foto-Fenton

BENZAQUÉN, TAMARA B.; ISLA, MIGUEL A.; ALFANO, ORLANDO M.

Córdoba

Congreso; XI ELAFOT - XI Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología; 2012

Universidad Nacional de Río Cuarto

La atrazina, es uno de los herbicidas más comúnmente utilizados a nivel mundial. Debido a su relativamente alta solubilidad en agua y biorresistencia, la atrazina entra con facilidad y persiste en el medio ambiente acuático [1]. Los efectos cancerígenos y tóxicos de este herbicida se han estudiado ampliamente [2]. Además, se sabe que es una sustancia prohibida o regulada en varios países [3]. En este trabajo, se ha estudiado la degradación y mineralización del herbicida atrazina en agua (en su formulado comercial) mediante el proceso foto-Fenton. Con el fin de evaluar las eficacias de la degradación del herbicida y comparar los resultados obtenidos, se calcularon las eficiencias cuánticas (η) del proceso bajo diferentes condiciones experimentales. Se han evaluado tanto (i) la eficiencia cuántica aparente, η_app [4] como (ii) la eficiencia cuántica absoluta, η_abs [4],[5]. Para cuantificar la mineralización completa del herbicida, se midió la conversión del carbono orgánico total (TOC). De esta forma, también se calcularon las eficiencias cuánticas de mineralización (η_TOC) [6]. El dispositivo experimental en el que se realizó la fotodegradación fue un reactor isotérmico, bien agitado y con reciclo. Este reactor de placas planas y sección circular, fue irradiado a ambos lados con dos lámparas UV. Se ha encontrado que cuando las concentraciones iniciales de la sal férrica (C_(Fe3+)^0) y del peróxido de hidrógeno se incrementaron, se obtuvieron los valores más altos de η_(ATZ,app). En cambio, la η_(ATZ,abs) aumentó cuando la relación molar peróxido de hidrógeno/atrazina (R) aumentó y la concentración de hierro férrico disminuyó. Este comportamiento se debe a que η_(ATZ,abs) depende fuertemente de la concentración de la sal férrica inicial, a diferencia de η_(ATZ,app), que no varía cuando se incrementa la concentración de hierro. Por otro lado, las eficiencias cuánticas relativas de mineralización mostraron una mayor sensibilidad respecto a las eficiencias cuánticas de degradación de atrazina. Dos factores pueden ser utilizados para explicar este comportamiento: (i) los tiempos de reacción considerados para las eficiencias de degradación y mineralización son bastante diferentes y (ii) las eficiencia cuántica de mineralización se informó como una eficiencia "relativa", tomando como base la eficiencia máxima que puede alcanzarse de TOC. Es interesante aclarar que la atrazina es resistente a una mineralización completa por la reacción de foto-Fenton. No obstante, se alcanzó una conversión de TOC del 40%, siendo 62,5% del valor máximo que puede alcanzarse debido a la estabilidad del anillo triazínico [7],[8]. El producto final de la degradación, ácido cianúrico, es biodegradable y presenta una toxicidad insignificante [9],[10]; en consecuencia, el ácido cianúrico se podría eliminar posteriormente utilizando un tratamiento biológico.