Tratamiento de Amido Black 10b con Fe(III)/H2O2 y Cu(II)/H2O2

M. R. COSTANTE; B. CARAM; S. SOMMA; F. S. GARCÍA EINSCHLAG

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; Argentina y Ambiente 2015. "Enfoques Interdisciplinarios para la Sustentabilidad del Ambiente". II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

Introducción: En los sistemas tipo-Fenton operados en ausencia de irradiación las especies de Cu(II) o de Fe(III) actúan como catalizadores de la descomposición térmica del peróxido de hidrogeno. En el presente trabajo por un lado se analizó la complejación entre el colorante diazoico Amido Black 10B (AB) con los catalizadores y por otro se realizó un estudio comparativo de la influencia de las concentraciones de catalizador, oxidante y sustrato sobre las cinéticas de decoloración del sustrato.Objetivos: Los objetivos del trabajo han sido el análisis quimiométrico de los espectros UV-vis de los complejos formados y la comparación del comportamiento cinético del colorante para ambos catalizadores.Metodología: Los ensayos cinéticos se realizaron en reactores de 250 mL con agitación continua, en ausencia de irradiación. Las condiciones operativas se ajustaron en función del catalizador utilizado, siendo pH 6.0 y 65 ºC para los sistemas catalizados con Cu(II), y pH 3.0 y 25 ºC para los catalizados con Fe(III). La formación de complejos entre Cu(II) y el sustrato se analizó por espectrofotometría. Estos ensayos se realizaron entre pH 3.0 y pH 6.0 a 65 ºC, empleando concentraciones variables tanto de colorante como de Cu(II). El rango de concentraciones estudiado fue de 0 a 0.15 mM y los espectros obtenidos se analizaron empelando herramientas de resolución multivariada.Resultados: El colorante Amido Black 10B evidenció la formación de complejos en presencia de Cu(II), mientras que en el dominio experimental ensayado no se observó la formación de complejos con Fe(III). El análisis quimiométrico de los espectros UV-visible mostró que entre el Cu(II) y el AB se forma al menos un complejo de estequiometria 1:1 y cuya constante condicional de complejación a pH 6 es del orden de 105. Dicho complejo presenta un máximo a 526 nm con un coeficiente de extinción cercano a 8400 M-1 cm-1.El análisis cinético muestra que, para ambos sistemas, las velocidades iniciales aumentan con las concentraciones de catalizador y disminuyen con el aumento de la carga inicial de sustrato. Por otro lado, el comportamiento frente a la concentración de oxidante varía dependiendo del catalizador empleado, observándose un máximo solo en presencia de Fe(III). Asimismo los resultados muestran que si bien en presencia de Fe(III) las velocidades iniciales de decoloración son mayores, los grados de mineralización alcanzados luego de 4 hs de tratamiento en los sistemas catalizados con Cu(II) son mayores que los observados en presencia de Fe(III).Conclusiones: Los sistemas basados en el empleo de Cu(II) en ausencia de irradiación, muestran eficiencias de tratamiento aceptables a valores de pH cercanos a la neutralidad, temperaturas de trabajo moderadas y bajas concentraciones de catalizador. Además, a diferencia de lo que se observa para los sistemas en los que el hierro compleja al sustrato, la formación de complejos entre el Cu(II) y el AB no provoca una disminución significativa de las velocidades globales de mineralización.