Decoloración/Degradación de Colorantes Sintéticos utilizando Biocatálisis o Fotocatálisis Heterogénea

NESPRIAS KARINA; FLORES ARIADNA; VITALE PAULA; ADRIANA INÉS CAÑIZO; GLADYS NORA EYLER

Mar del Plata

Simposio; XIX Simposio Nacional de Química Orgánica; 2013

AAQO

Existen ciertos contaminantes orgánicos que por sus características particulares(estructura compleja, toxicidad, inhibidores de actividad biológica entre otras) no puedenser degradados por métodos convencionales y permanecen en el efluente luego de sertratado. Muchos de ellos son compuestos derivados del fenol y anilinas (sustanciascoloreadas o incoloras).En este trabajo se utilizaron las técnicas de biocatálisis y fotocatálisisheterogénea. En el primer caso se emplearon enzimas peroxidasas de Triticumaestivum cv Baguette 10, las cuales son oxidorreductasas que requieren peróxido dehidrogeno para oxidar a una gran variedad de sustratos orgánicos e inorgánicos, y seevaluó el efecto de hidroxibenzotriazol HBT- como potenciador redox. En el segundocaso, se probaron diferentes fotocatalizadores heterogéneos de gran disponibilidad comoson la fracción magnética de cenizas del volcán Puyehue y lana de acero comercial deuso doméstico.El seguimiento de la decoloración de las soluciones se realizó mediante lamedición de la absorbancia a la longitud de onda máxima característica de cada sistemapor espectrofotometría visible.Fotocatálisis heterogénea: Se emplearon 3 soluciones de anilina comercial enconcentraciones similares a la que se encuentran en efluentes reales ( 1 g L-1): Rojofuerte (Colibrí), Azul Marino (Federal) y Naranja (Yacolor). La fuente de energía (h )utilizada consistió en un arreglo de 4 lámparas germicidas ( : 254 nm) de 6 w cada unacolocadas a 7 cm de la superficie del líquido. Se trabajó al pH natural de cada solución elcual permaneció cercano a la neutralidad, y a una temperatura del sistema de ca. 30° C.El efecto de la concentración de peróxido de hidrógeno (0 - 0,165 mol L-1) y de la masade lana de acero comercial (Virulana) o ceniza volcánica usada como fotocatalizador (0 -0,8 g L-1) permitieron determinar las condiciones óptimas de operación. Los mejoresresultados de degradación de contaminantes en las soluciones preparadas con lasanilinas comerciales se obtuvieron con Virulana.Las condiciones óptimas de trabajo resultaron iguales para las tres muestrasestudiadas siendo de 0,1 g L-1 de virulana y 0,0206 mol L-1 de H2O2. Las decoloracionesregistradas en estas condiciones fueron de ca. 94 % en 70 min para la anilina roja, de94,88 % en 21 min para el azul marino y 88,6 % en 12 min para el naranja.En las mencionadas condiciones óptimas, y considerando el decaimiento de labanda a 254 nm, la degradación de las tres anilinas fue superior al 85 % en menos deseis horas.Biocatálisis: Extracto crudo enzimático: 1,5 g de raíces de plántulas de 3 semanas semolieron finamente en un mortero durante 5 min a temperatura ambiente con 4,7 mL desolución tampón fosfato (pH 7,0). El extracto se centrifugó a 5000 rpm durante 30 min, seretiró el sobrenadante y se almacenó a 4 ºC para utilizarlo como fuente enzimáticanatural. Se trabajó con las mismas tres soluciones de anilina a iguales concentraciones.Cada sistema de análisis consistió en 2,7 mL del colorante, 0,1mL del extractoenzimático crudo, 0,1 mL de HBT y 0,1 mL H2O2.Las decoloraciones registradas en ausencia de HBT fueron para los tressistemas entre 20 y 30%, aumentando hasta un 65 % si se emplea HBT. Estudiospreliminares empleando biocatálisis con otro colorante (í