Degradación fotocatalítica de 4-clorofenol. Modelo cinético y evaluación de parámetros

SATUF, M.L.; BRANDI, R.J.; CASSANO, A.E.; ALFANO, O.M.

La Plata

Congreso; VIII Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología; 2004

INIFTA

Los clorofenoles son compuestos ampliamente utilizados en la industria y constituyen una importante fuente de contaminación ambiental. Más específicamente, el 4-Clorofenol (4-CP) está involucrado en la síntesis y transformación de numerosos pesticidas, tinturas y fármacos. Debido a su toxicidad y resistencia a la biodegradación, resulta difícil de eliminar del medio ambiente. La degradación fotocatalítica constituye una tecnología promisoria para destruir esta clase de compuestos clorados aromáticos, debido a que permite lograr su eliminación completa del medio, convirtiéndolos en dióxido de carbono, iones cloruro y agua. En el presente trabajo se propone un modelo cinético que representa la reacción de degradación de 4-CP en solución acuosa utilizando radiación ultravioleta (UV) y TiO2 en suspensión. Para su estudio, se empleó un reactor cilíndrico irradiado en ambas caras con lámparas de luz UV, el cual opera como un reactor de lecho suspendido perfectamente agitado dentro de un sistema de recirculación accionado por una bomba. Se propone como vía principal de iniciación de la descomposición de 4-CP, el ataque por parte de radicales hidroxilo (OH·) fotogenerados. El modelo cinético incorpora la velocidad de la etapa de iniciación de la reacción, para lo cual se requiere la evaluación del campo de radiación en el interior del reactor. La resolución numérica, utilizando el Método de la Ordenada Discreta, del campo radiante permite conocer la velocidad volumétrica local de absorción de fotones (LVRPA) en cada punto del reactor. Se obtuvieron, de este modo, perfiles de LVRPA en función de las coordenadas espaciales del reactor y de la concentración de catalizador. El estudio experimental se llevó a cabo bajo diferentes condiciones operativas, modificando variables tales como: radiación incidente, concentración de catalizador y pH. A partir de los datos experimentales y el modelo teórico, se obtuvieron los valores de los parámetros involucrados en la expresión cinética propuesta.