Las cenizas del volcán Puyehue como agentes catalizadores en la degradación de contaminantes

PAULA VITALE; ARIADNA FLORES; NORA EYLER; ADRIANA CAÑIZO

Tandil

Jornada; 1° Jornadas Nacionales de Ambiente; 2012

Universidad Nacional del Centro de la Prov. de Buenos Aires

Introducción La conciencia acerca de los efectos de la contaminación sobre la salud y los riesgos ecológicos asociados ha incentivado durante la última década el desarrollo de nuevas tecnologías de remediación y tratamiento de efluentes. La mayoría de los compuestos orgánicos que se encuentran en los efluentes industriales son resistentes a los métodos convencionales de tratamiento químico y biológico. Por ello se están estudiando sistemas alternativos; en particular procesos fotoquímicos y fotocatalíticos. En este contexto se investigan los tratamientos conocidos como Tecnologías Avanzadas de Oxidación (TAOs) que permiten la conversión de contaminantes orgánicos, con una amplia variedad de estructuras, en sustancias de menor toxicidad y mayor biodegradabilidad. Las TAOs se basan en procesos fisicoquímicos capaces de producir cambios fundamentales en la estructura química de los contaminantes a través de la generación in situ de especies transitorias muy reactivas y de alto poder oxidante como el radical hidroxilo (OH?) que puede obtenerse por fotólisis UV del H2O2. Dicho radical puede ser generado también por radiación solar o por ultrasonido, y es altamente efectivo para la oxidación de materia orgánica. La fotocatálisis heterogénea es una TAO con amplias posibilidades de aplicación para la resolución de problemas de interés ambiental, siendo los catalizadores más comúnmente utilizados TiO2, carbón activado, óxidos de hierro y de aluminio. Objetivos Se estudió la degradación fotocatalítica de soluciones acuosas de fenol y rodamina B (rB), los cuales se consideran sustancias recalcitrantes presentes en aguas residuales de algunas industrias, tales como: petroquímica, industrias textiles, fábricas de papel, y las industrias químicas. Como catalizador se utilizó la fracción magnética de las cenizas del volcán Puyehue recolectadas en Playa Bonita (Bariloche, Rio Negro) las cuales han sido convenientemente caracterizadas (mediante RX, SEM, TEM, EDS) a fin de obtener los parámetros óptimos que permitan lograr una mayor degradación de los contaminantes y conseguir finalmente la mineralización del mismo. Metodología Las experiencias se realizaron a temperatura ambiente, con soluciones acuosas de fenol (8 x 10-4 M) y rB (2 x 10-5 M), al pH propio de la solución (ca. 6,5), concentraciones de H2O2 entre 0-80 mM, masa de catalizador agregado entre 0-0,8 g L-1, radiación UV (254 nm). La reacción se sigue por espectrofotometría UV-Vis evaluando la disminución de absorbancia de la banda característica del fenol (270 nM) y de la rB (554 nm). Se pudo observar que existe efecto sinergético de las cenizas y de la luz UV sobre la degradación de los contaminantes en presencia de H2O2. Resultados En condiciones adecuadas, una solución de fenol sometida a radiación UV (254 nm) durante 150 minutos se degrada hasta un 90% en presencia de cenizas y con H2O2 como oxidante mientras que la rB en 40 minutos alcanzó un 95% de descomposición. Los resultados muestran la existencia de concentraciones límites de H2O2 y masa de ceniza agregada para las cuales se obtiene un valor máximo de degradación de rB y fenol; por debajo y encima de estos valores dicha degradación es menor debido a que simultáneamente ocurren reacciones secundarias e indeseables. Eje temático: 4. Problemáticas ambientales en el ámbito rural y el ámbito urbano.