Mecanismo y cinética de la degradación del ácido dicloroacético en agua con peróxido de hidrógeno y radiación UV

C.S. ZALAZAR, M.D. LABAS, M.E. LOVATO, C.A. MARTÍN, A.E. CASSANO

Termas de Rio Hondo, Santiago del Estero

Congreso; XIVº Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

La eliminación de contaminantes presentes en aguas subterráneas y aguas residuales de la Industria, generalmente se lleva a cabo por métodos como arrastre con aire ("stripping") o adsorción sobre carbón activado. Estos métodos no resultan efectivos con contaminantes poco volátiles o que no se adsorben fácilmente sobre sólidos y además se trata de "tecnologías no destructivas".Dentro de los métodos de degradación de contaminantes considerados de potencial impacto tecnológico están los procesos de foto-oxidación, que a diferencia de los anteriores, conducen a una completa mineralización del contaminante orgánico ("tecnologías destructivas). Una Importante aplicación para lograr la foto degradación de contaminantes es la combinación de radiación ultravioleta y oxidantes como, por. ejemplo, el peroxido de hidrogeno.Un problema particular de contaminación se presenta con los subproductos de la desinfección (DBP´s), que se forman durante los procesos de tratamiento de aguas por la interacción de las sustancias orgánicas con el cloro. Los DBP´s fueron listados por la EPA por su implicancia en la salud, y entre estos compuestos, aparecen los ácidos halo acéticos como el ácido Dicloroacético (DCA). En este trabajo se estudio la oxidación del ácido Dicloroacético en agua, empleando peroxido de hidrogeno y radiación UV. Además, disponer de una expresión cinética es indispensable para realizar el diseño de un reactor y para levar a cabo cualquier cambio de escala.Se empleo un fotorreactor batch en reciclo irradiado por lámparas germicidas (253.4 nm). Se estableció experimentalmente la concentración optima de peroxido de hidrogeno para la cual la velocidad de reacción del DCA fue máxima. En estas condiciones se realizaron experiencias donde se modifico la concentración inicial de DCA y la radiación incidente (interposición de filtros y utilización de lámparas de distinta potencia). Se obtuvo un modelo cinético basado en un mecanismo de reacción propuesto en el cual solo se forma un intermediario inestable; el fosgeno, y ácido clorhídrico y dióxido de carbono como productos finales. El modelo cinético incluye la exacta cuantificación de la velocidad volumétrica local de absorción de fotones (LVRPA).Se determinaron las concentraciones de DCA, cloruro, peroxido de hidrogeno y también se midió el carbono orgánico total (TOC). Los datos experimentales confirmaron el mecanismo propuesto.Los valores experimentales (cEXP vs tiempo) fueron comparados con los obtenidos por simulación (Cmed vs tiempo) utilizando el modelo cinético propuesto dentro de un lazo iterativo de optimización de parámetros (algoritmo de Levenberg Marquardt), lo que permitió conocer los valores de las constantes cinéticas que representan al modelo.