Remediación de aguas con arsénico por tecnologías de oxidación avanzada y adsorción usando TiO2

SILVIA A. FUENTE; I. LAGUZZI; M. ESTER MANDOLESI; SANDRA B. ULACCO; M. DEL PILAR MORALEJO; MARISA SANDOVAL; IVANA LEHR; GABRIELA F. CABEZA; CECILIA I. N. MORGADE

Bahía Blanca

Jornada; 9nas. Jornadas Abiertas de Física; 2018

UNS

En diversas partes del mundo, entre ellas el sudoeste de la provincia deBuenos Aires, han sido reportadas aguas subterráneas y superficialescontaminadas con alto contenido de arsénico (As). En la bibliografía es posiblehallar información de experiencias de remediación tanto por procesos deadsorción como de oxidación-reducción pero aún sin la efectividad deseada. Sóloel sistema TiO2/UV (titania/radiación ultravioleta) permite combinartanto la actividad fotocatalítica como la adsortiva. Dentro de los sistemasestudiados en ese sentido, los trabajos publicados han sido realizados sobre TiO2estructura anatasa pura o sobre polimorfos mixtos comerciales con predominio deesta fase. De las publicaciones académicas se desprende que la cinéticaoxido-reducción/ adsorción no es aún bien comprendida siendo muchos de losresultados contradictorios [1]. Por otra parte, una de las dificultadesmencionadas en la literatura es la separación del catalizador en su estructuraanatasa del agua remediada [2].  A lafecha no han sido reportados a nuestro entender estudios realizados en TiO2,en su estructura 100% rutilo a pesar de ser este polimorfo más económico y desolubilidad acuosa menor que la anatasa. El rutilo por lo expuesto es másfácilmente separable post remediación por precipitación y requiere menorenergía para su activación lo que amerita a nuestro entender ser considerado uncandidato promisorio para su estudio.En base a estudios epidemiológicos la Organización Mundial de la Salud(OMS) ha reducido la concentración para el arsénico en el agua potable de 50 a10 µg L-1, siendo considerado este valor por la mayoría de lospaíses industrializados como el límite permitido para aguas de consumo humano. Considerando que la especie As+3, de mayor toxicidad ycomplejidad remediativa, puede ser removida a través de procesos oxidativos yque el As+5 así generado admite ser retirado del medio por adsorciónsobre la misma titania, nuestro trabajo se basa en estudiar la eficiencia en laremediación química utilizando TiO2 estructura rutilo, en presenciay en ausencia de radiación ultravioleta, cuantificando de este modo, además,las contribuciones relativas de los procesos de adsorción y fotocatálisis. Porotro lado este trabajo compara la eficiencia del sistema TiO2 100%rutilo con un sistema TiO2 100% anatasa. Los resultados muestran quesi bien la remediación por adsorción (oscuridad) sobre titania tiene igualeficiencia en anatasa que en rutilo, la efectividad oxidativa (en presencia deradiación apropiada) es mayor en la anatasa pero la separación del catalizadortambién es más compleja. Referencias [1] X. Guana, J. Dub, X. Mengc, Y. Suna, B. Sunc, Q. Hua. Application of titanium dioxide in arsenic removal from water: A review.J. of Hazardous Mat. 215? 216 (2012) 1? 16.[2]  J.Qu, Research progress of novel adsorption processes in water purification: areview, J. Environ. Sci.-China 20 (2008) 1?13.[3]  M.E.Pena, G.P. Korfiatis, M. Patel, L. Lippincott, X.G. Meng, Adsorption of As(V)and As(III) by nanocrystalline titanium dioxide, Water Res. 39 (2005)  2327?2337.[4] X.H. Guan, J. Ma, H.R. Dong, L. Jiang,Removal of arsenic from water: effect of calcium ions on As(III) removal in theKMnO4 Fe(II) process, Water Res. 43 (2009) 5119?5128.