INVESTIGADORES
NICHELA daniela Alejandra
congresos y reuniones científicas
Título:
DEGRADACIÓN DE DERIVADOS DEL ACIDO BENZOICO MEDIANTE LA TECNICA FOTOFENTON
Autor/es:
MÉNANA HADDOU; DANIELA NICHELA; FLORENCE BENOIT-MARQUIE; MARIE-THÉRÈSE MAURETTE; ESTHER OLIVEROS; FERNANDO S. GARCÍA EINSCHLAG
Lugar:
Cubatao, Brasil
Reunión:
Congreso; IX ELAFOT (Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología); 2008
Resumen:
DEGRADACIÓN DE DERIVADOS DEL ACIDO BENZOICO MEDIANTE LATÉCNICA FOTOFENTON.Ménana Haddou (1), Daniela Nichela (2), Florence Benoit-Marquie (1), Marie-Thérèse Maurette (1), Esther Oliveros (1),Fernando S. García Einschlag (2).(1) Laboratoire des IMRCP, U. Paul Sabatier, 118, rte de Narbonne (F-31062), Toulouse Cedex 4, France(2) Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Dep. de Química, Fac. de CienciasExactas UNLP, CONICET, CIC, CC 16 Suc. 4, (1900), La Plata, Argentina.(1), Daniela Nichela (2), Florence Benoit-Marquie (1), Marie-Thérèse Maurette (1), Esther Oliveros (1),Fernando S. García Einschlag (2).(1) Laboratoire des IMRCP, U. Paul Sabatier, 118, rte de Narbonne (F-31062), Toulouse Cedex 4, France(2) Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Dep. de Química, Fac. de CienciasExactas UNLP, CONICET, CIC, CC 16 Suc. 4, (1900), La Plata, Argentina.(2).(1) Laboratoire des IMRCP, U. Paul Sabatier, 118, rte de Narbonne (F-31062), Toulouse Cedex 4, France(2) Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Dep. de Química, Fac. de CienciasExactas UNLP, CONICET, CIC, CC 16 Suc. 4, (1900), La Plata, Argentina.Se ha estudiado la degradación de los acidos 2,4-dihidroxibenzoico (24DHBA), 2-hidroxi, 5-nitrobenzoico (2H5NBA), 4-hidroxi 3-nitrobenzoico (4H3NBA), 2-hidroxi 4-nitrobenzoico (2H4NBA), en solución acuosa mediante la técnica fotofenton.Como parte de los ensayos preliminares se caracterizaron, mediante el empleo demedidas espectrofotométricas, las propiedades acido/base de los sustratos analizados, laformación de complejos con Fe(III) y las propiedades ácido base de los complejoscorrespondientes a temperatura ambiente.Los experimentos en ausencia de Fe(III) fueron realizados empleando concentraciones desustratos 0.65 mM y en el rango de valores de pH comprendido entre 1.5 y 11.5. Los valores depKa obtenidos para los diferentes sustratos fueron los siguientes: pK1 (24DHBA) = 2.6, pK2 (24DHBA)1 (24DHBA) = 2.6, pK2 (24DHBA)= 8.6, pK1 (2H5NBA) = 2.1, pK2 (2H5NBA) = 9.9, pK1 (4H3NBA) = 3.6, pK2 (4H3NBA) = 6.2, pK1 (2H4NBA) =1.8, pK2 (2H4NBA) = 10.6.La formación de complejos con Fe(III) se estudió utilizando concentraciones de ácidosentre 0.2 y 4,0 mM. Excepto para el caso del sustrato 4H3NBA, se observó la formación decomplejos con altas constantes de estabilidad y con estequiometría 1:1. Asimismo los resultadosmuestran que, en el rango de concentraciones estudiado, los ácidos 2H5NBA y 2H4NBA formantambién pequeñas cantidades de complejos con estequiometría 2:1.Finalmente las propiedades ácido base de los complejos férricos se estudiaron entre pH2.0 y 4.0 empleando concentraciones de complejos 0.2 mM. En todos los casos se observó unaúnica especie ácido/base en el rango de valores de pH relevante para los procesos Fenton.Los experimentos fotoquímicos se realizaron en un reactor construido en pirex, conburbujeo de aire por la parte inferior, dotado de un circuito de termostatización y puertos paramuestreo. Como fuente de radiación se empleó una lámpara de Hg de media presión (PhilipsHPK 125). Los ensayos se realizaron a pH 3.0. Las temperaturas de trabajo estuvieroncomprendidas entre 20 y 30ºC. Las concentraciones de sustrato, Fe(III) y H2O2, se variaron de0.25 - 2 mM, 0.1 – 1 mM y 2 – 8 mM, respectivamente.Las cinéticas de degradación se estudiaron analizando la evolución temporal de losespectros UV/Vis, HPLC en fase reversa, TOC y la concentración de H2O2 mediante un métodocolorimétrico enzimático. Los perfiles cinéticos muestran en muchos casos un comportamientocomplejo con una fase inicial lenta seguida de una fase más rápida en la que la velocidad deconsumo de sustrato aumenta en forma considerable. Los perfiles de peróxido de hidrógenoindican que para relaciones de concentración empleadas el aditivo se agota poco después delconsumo total del sustrato. En las condiciones estudiadas se observa que los tiempos requeridospara una disminución del 85% en los valores de TOC son aproximadamente el doble que lostiempos requeridos para el consumo total de H2O2. Este último resultado sugiere una importantecontribución de reacciones fotoinducidas independientes de la reacción de Fenton en las etapasfinales del proceso de degradación.1 (2H5NBA) = 2.1, pK2 (2H5NBA) = 9.9, pK1 (4H3NBA) = 3.6, pK2 (4H3NBA) = 6.2, pK1 (2H4NBA) =1.8, pK2 (2H4NBA) = 10.6.La formación de complejos con Fe(III) se estudió utilizando concentraciones de ácidosentre 0.2 y 4,0 mM. Excepto para el caso del sustrato 4H3NBA, se observó la formación decomplejos con altas constantes de estabilidad y con estequiometría 1:1. Asimismo los resultadosmuestran que, en el rango de concentraciones estudiado, los ácidos 2H5NBA y 2H4NBA formantambién pequeñas cantidades de complejos con estequiometría 2:1.Finalmente las propiedades ácido base de los complejos férricos se estudiaron entre pH2.0 y 4.0 empleando concentraciones de complejos 0.2 mM. En todos los casos se observó unaúnica especie ácido/base en el rango de valores de pH relevante para los procesos Fenton.Los experimentos fotoquímicos se realizaron en un reactor construido en pirex, conburbujeo de aire por la parte inferior, dotado de un circuito de termostatización y puertos paramuestreo. Como fuente de radiación se empleó una lámpara de Hg de media presión (PhilipsHPK 125). Los ensayos se realizaron a pH 3.0. Las temperaturas de trabajo estuvieroncomprendidas entre 20 y 30ºC. Las concentraciones de sustrato, Fe(III) y H2O2, se variaron de0.25 - 2 mM, 0.1 – 1 mM y 2 – 8 mM, respectivamente.Las cinéticas de degradación se estudiaron analizando la evolución temporal de losespectros UV/Vis, HPLC en fase reversa, TOC y la concentración de H2O2 mediante un métodocolorimétrico enzimático. Los perfiles cinéticos muestran en muchos casos un comportamientocomplejo con una fase inicial lenta seguida de una fase más rápida en la que la velocidad deconsumo de sustrato aumenta en forma considerable. Los perfiles de peróxido de hidrógenoindican que para relaciones de concentración empleadas el aditivo se agota poco después delconsumo total del sustrato. En las condiciones estudiadas se observa que los tiempos requeridospara una disminución del 85% en los valores de TOC son aproximadamente el doble que lostiempos requeridos para el consumo total de H2O2. Este último resultado sugiere una importantecontribución de reacciones fotoinducidas independientes de la reacción de Fenton en las etapasfinales del proceso de degradación.2 (2H4NBA) = 10.6.La formación de complejos con Fe(III) se estudió utilizando concentraciones de ácidosentre 0.2 y 4,0 mM. Excepto para el caso del sustrato 4H3NBA, se observó la formación decomplejos con altas constantes de estabilidad y con estequiometría 1:1. Asimismo los resultadosmuestran que, en el rango de concentraciones estudiado, los ácidos 2H5NBA y 2H4NBA formantambién pequeñas cantidades de complejos con estequiometría 2:1.Finalmente las propiedades ácido base de los complejos férricos se estudiaron entre pH2.0 y 4.0 empleando concentraciones de complejos 0.2 mM. En todos los casos se observó unaúnica especie ácido/base en el rango de valores de pH relevante para los procesos Fenton.Los experimentos fotoquímicos se realizaron en un reactor construido en pirex, conburbujeo de aire por la parte inferior, dotado de un circuito de termostatización y puertos paramuestreo. Como fuente de radiación se empleó una lámpara de Hg de media presión (PhilipsHPK 125). Los ensayos se realizaron a pH 3.0. Las temperaturas de trabajo estuvieroncomprendidas entre 20 y 30ºC. Las concentraciones de sustrato, Fe(III) y H2O2, se variaron de0.25 - 2 mM, 0.1 – 1 mM y 2 – 8 mM, respectivamente.Las cinéticas de degradación se estudiaron analizando la evolución temporal de losespectros UV/Vis, HPLC en fase reversa, TOC y la concentración de H2O2 mediante un métodocolorimétrico enzimático. Los perfiles cinéticos muestran en muchos casos un comportamientocomplejo con una fase inicial lenta seguida de una fase más rápida en la que la velocidad deconsumo de sustrato aumenta en forma considerable. Los perfiles de peróxido de hidrógenoindican que para relaciones de concentración empleadas el aditivo se agota poco después delconsumo total del sustrato. En las condiciones estudiadas se observa que los tiempos requeridospara una disminución del 85% en los valores de TOC son aproximadamente el doble que lostiempos requeridos para el consumo total de H2O2. Este último resultado sugiere una importantecontribución de reacciones fotoinducidas independientes de la reacción de Fenton en las etapasfinales del proceso de degradación.2O2, se variaron de0.25 - 2 mM, 0.1 – 1 mM y 2 – 8 mM, respectivamente.Las cinéticas de degradación se estudiaron analizando la evolución temporal de losespectros UV/Vis, HPLC en fase reversa, TOC y la concentración de H2O2 mediante un métodocolorimétrico enzimático. Los perfiles cinéticos muestran en muchos casos un comportamientocomplejo con una fase inicial lenta seguida de una fase más rápida en la que la velocidad deconsumo de sustrato aumenta en forma considerable. Los perfiles de peróxido de hidrógenoindican que para relaciones de concentración empleadas el aditivo se agota poco después delconsumo total del sustrato. En las condiciones estudiadas se observa que los tiempos requeridospara una disminución del 85% en los valores de TOC son aproximadamente el doble que lostiempos requeridos para el consumo total de H2O2. Este último resultado sugiere una importantecontribución de reacciones fotoinducidas independientes de la reacción de Fenton en las etapasfinales del proceso de degradación.2O2 mediante un métodocolorimétrico enzimático. Los perfiles cinéticos muestran en muchos casos un comportamientocomplejo con una fase inicial lenta seguida de una fase más rápida en la que la velocidad deconsumo de sustrato aumenta en forma considerable. Los perfiles de peróxido de hidrógenoindican que para relaciones de concentración empleadas el aditivo se agota poco después delconsumo total del sustrato. En las condiciones estudiadas se observa que los tiempos requeridospara una disminución del 85% en los valores de TOC son aproximadamente el doble que lostiempos requeridos para el consumo total de H2O2. Este último resultado sugiere una importantecontribución de reacciones fotoinducidas independientes de la reacción de Fenton en las etapasfinales del proceso de degradación.2O2. Este último resultado sugiere una importantecontribución de reacciones fotoinducidas independientes de la reacción de Fenton en las etapasfinales del proceso de degradación.