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

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

San Luis

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

UNSL

En diversas partes del mundo, entre ellas elsudoeste de la provincia de Buenos Aires, han sido reportadas aguassubterráneas y superficiales contaminadas con alto contenido de arsénico (As). En la bibliografía es posible hallarinformación de experiencias de remediación tanto por procesos de adsorción comode oxidación-reducción pero aún sin la efectividad deseada. Entre los sistemasestudiados sólo el sistema TiO2/UV (titania/radiación ultravioleta) permitecombinar tanto la actividad fotocatalítica como la adsortiva. Entre lostrabajos publicados a la fecha realizados sobre TiO2 éstos han sido estructuraanatasa pura o sobre polimorfos mixtos comerciales con predominio de esta fase perono en su estructura 100% rutilo a pesar de ser este polimorfo más económico yde solubilidad acuosa menor que la anatasa..De las publicaciones académicas sedesprende que la cinética de óxido-reducción/ adsorción no es aún biencomprendida siendo muchos de los resultados contradictorios1. Porotra parte, una de las dificultades mencionadas en la literatura es laseparación del catalizador en su estructura anatasa del agua remediada2.El rutilo es más fácilmente separable post remediación por precipitación yrequiere menor energía para su activación lo que amerita a nuestro entender serconsiderado un candidato promisorio para su estudio.En base a estudiosepidemiológicos, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha reducido laconcentración 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 comoel límite permitido para aguas de consumo humano. Considerando que laespecie As+3, de mayor toxicidad y complejidad remediativa, puedeser removida a través de procesos oxidativos y que el As+5 asígenerado admite ser retirado del medio por adsorción sobre la misma titania,nuestro trabajo se basa en estudiar la eficiencia en la remediación químicautilizando TiO2 estructura rutilo, en presencia y en ausencia deradiación ultravioleta, cuantificando además de este modo, las contribucionesrelativas de los procesos de adsorción y fotocatálisis. Por otro lado estetrabajo compara la eficiencia del sistema TiO2 100% rutilo con unsistema TiO2 100% anatasa. Los resultados muestran que si bien laremediación por adsorción (oscuridad) sobre titania tiene igual eficiencia enanatasa que en rutilo, la efectividad oxidativa (en presencia de radiaciónapropiada) es mayor en la anatasa pero la separación del catalizador también esmás compleja. 1.  X. Guana, J. Dub, X. Mengc, Y.Suna, B. Sunc, Q. Hua. ?Application of titaniumdioxide in arsenic removal from water: A review?. J. of Hazardous Mat. 1? 16, 215? 216, 2012.2. J. Qu, ?Research progress of noveladsorption processes in water purification: A review?, J. Environ. Sci.-China 20, 1?13,2008.3. M.E. Pena, G.P. Korfiatis, M. Patel, L.Lippincott, X.G. Meng, ?Adsorption of As(V) and As(III) by nanocrystallinetitanium dioxide?, Water Res. 39,2327?2337, 2005.4.X.H. Guan, J. Ma, H.R. Dong, L. Jiang, ?Removal of arsenic from water: effectof calcium ions on As(III) removal in the KMnO4 Fe(II) process?, Water Res. 43, 5119?5128, 2009.