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

ULACCO S; MORALEJO MP; SANDOVAL MJ; FUENTE SA; LAGUZZI I; MANDOLESI ME; LEHR I; CABEZA G; MORGADE C

Congreso; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2018

En diversas partes del mundo, entre ellas el sudoeste de la provincia de Buenos Aires, han sido reportadas aguas subterráneas y superficiales contaminadas con alto contenido de arsénico (As). En la bibliografía es posible hallar información de experiencias de remediación tanto por procesos de adsorción como de oxidación-reducción pero aún sin la efectividad deseada. Entre los sistemas estudiados sólo el sistema TiO2/UV (titania/radiación ultravioleta) permite combinar tanto la actividad fotocatalítica como la adsortiva. Entre los trabajos publicados a la fecha realizados sobre TiO2 éstos han sido estructura anatasa pura o sobre polimorfos mixtos comerciales con predominio de esta fase pero no en su estructura 100% rutilo a pesar de ser este polimorfo más económico y de solubilidad acuosa menor que la anatasa. De las publicaciones académicas se desprende que la cinética de óxido-reducción/ adsorción no es aún bien comprendida siendo muchos de los resultados contradictorios1. Por otra parte, una de las dificultades mencionadas en la literatura es la separación del catalizador en su estructura anatasa del agua remediada2. El rutilo es más fácilmente separable post remediación por precipitación y requiere menor energía para su activación lo que amerita a nuestro entender ser considerado un candidato 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 a 10 µg L-1, siendo considerado este valor por la mayoría de los países industrializados como el límite permitido para aguas de consumo humano. Considerando que la especie As+3, de mayor toxicidad y complejidad remediativa, puede ser removida a través de procesos oxidativos y que el As+5 así generado admite ser retirado del medio por adsorción sobre la misma titania, nuestro trabajo se basa en estudiar la eficiencia en la remediación química utilizando TiO2 estructura rutilo, en presencia y en ausencia de radiación ultravioleta, cuantificando además de este modo, las contribuciones relativas de los procesos de adsorción y fotocatálisis. Por otro lado este trabajo compara la eficiencia del sistema TiO2 100% rutilo con un sistema TiO2 100% anatasa. Los resultados muestran que si bien la remediación por adsorción (oscuridad) sobre titania tiene igual eficiencia en anatasa que en rutilo, la efectividad oxidativa (en presencia de radiación apropiada) es mayor en la anatasa pero la separación del catalizador también es más compleja.