Degradación de lignina mediante un tratamiento tipo-Fenton empleando Cu(II) como catalizador

FERNANDO S. GARCÍA EINSCHLAG*; ANDREA M. BERKOVIC; MARÍA P. JULIARENA

CABA

Congreso; XXX Congreso Argentino de Química; 2014

La lignina es un polímero natural muy abundante, de estructura heterogénea y altamente ramificada que, junto con la celulosa y la hemicelulosa, forma parte de las paredes celulares de las plantas superiores. La cantidad de lignina varía según la especie de árbol (entre el 25 y el 30 %). La industria de la pasta de papel genera lignina en cantidades importantes, con lo cual este desecho se presenta como un problema. La lignina y sus productos de degradación no pueden eliminarse en plantas de tratamiento biológico ya que son refractarios al ataque de la mayoría de los microorganismos. En este contexto, los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs) aparecen como una alternativa viable de tratamiento. Entre los PAOs más utilizados se encuentran las técnicas tipo-Fenton y foto-Fenton que se basan en la descomposición térmica o fotoquímica del H2O2 en presencia de sales de metales de transición como por ejemplo Cu o Fe. Los sistemas basados en el empleo de cobre como catalizador han sido mucho menos estudiados que los que emplean hierro como catalizador, fundamentalmente por la baja actividad catalítica del Cu(II) y por su alta toxicidad. En el presente trabajo se muestra el empleo de Cu(II) como catalizador de la degradación de lignina, porque para los valores de pH en los que el Fe(III) puede emplearse (pH < 3.5) la lignina precipita o, en el mejor de los casos, disminuye notablemente su solubilidad. Teniendo en cuenta que el empleo de Cu(II) puede ampliar sustancialmente el rango de pH de trabajo y considerando que el límite de Cu(II) permitido para el agua de bebida se encuentra entre 1.0 y 2.0 mg/L de Cu(II) (USEPA, OMS y CAA), se han realizado ensayos de oxidación de lignina a diferentes valores de pH y empleando concentraciones de Cu(II) menores a 0.1 mM. El objetivo de este trabajo ha sido estudiar el proceso de degradación de la lignina empleando bajas concentraciones de Cu(II) como catalizador para obtener las condiciones donde el tratamiento sea efectivo.