Cinética de degradación y mineralización del colorante rojo amaranto por medio de la fotocatálisis con luz solar

Abstract

RESUMEN: Introducción: La oxidación sensibilizada, con TiO2 y luz solar, es una técnica que puede ser empleada como sistema de depuración de aguas, especialmente en el tratamiento para tratar residuos líquidos industriales en los que el contenido de compuestos tóxicos sintéticos, son difíciles de eliminar por otras técnicas convencionales. Objetivo: Determinar la cinética de degradación y mineralización del colorante rojo amaranto presente en aguas, durante el proceso de fotocatálisis con dióxido de titanio utilizando un colector solar cilindro parabólico. Materiales y métodos: para determinar la cinética de degradación y mineralización del colorante rojo amaranto durante la fotocatálisis, se comprobó el orden de la reacción para cada uno de los experimentos realizados, considerando tanto las concentraciones de color y COT residuales; para, posteriormente, determinar las constantes de velocidad y los tiempos de vida media de color presente en el agua después de las 8 horas de tratamiento. Resultados: Considerando cada una de las condiciones de los experimentos el parámetro que más influyó sobre los tiempos de vida media del colorante, es el uso de TiO2 conjuntamente con peróxido de hidrogeno. El menor tiempo de exposición a la luz solar en el que se logro la disminución del 50% del color (tiempo de vida media) fue de 1.92 horas, para la condición en la que se emplearon 150 mg/L de TiO2 y 2 ml/L de peróxido de hidrógeno, condición bajo la cual al final del tratamiento se logró una degradación del 93.48% en promedio. Conclusión: el empleo de las cantidades y concentraciones adecuadas de TiO2 y H2O2 permite que el tratamiento de aguas coloreadas mediante fotocatálisis, requiera de tiempos inferiores a las 8 horas de radiación solar para degradar el color presente en el agua en un alto porcentaje

ABSTRACT: Introduction: Oxidation sensitized with TiO2 and sunlight, is a technique that can be used as a water purification system, especially on the treatment of liquid industrial wastes in which the content of synthetic toxic compounds are difficult to be eliminated by other conventional ways. Objective: To determine the kinetics of degradation and mineralization of the amaranth red dye contained in water during the photocatalysis process with titanium dioxide, using a parabolic cylinder sunlight collector. Materials and Methods: To determine the kinetics of degradation and mineralization of the amaranth red dye during photocatalysis, we proved the order of the reaction for each one of the experiments made, considering the color concentrations and residual COT in order to determine, afterwards, the constant rates of velocity and the mid-life times of the color contained in water after 8 hours of treatment. Results: Considering each of the conditions of the experiments, the most influential parameter on the times of the dye´s mid life is the use of TiO2, along with hydrogen peroxide. The shortest exposition to sunlight in which a 50% diminishing of the color was made (time of midlife) was 1.92 hours, for the condition in which 150mg/L of TiO2 and 2 ml/L of hydrogen peroxide were used. Under this condition a media rate of degradation of 93.48% was reached. Conclusion: The use of the adequate quantities and concentrations of TiO2 and H2O2 allows the treatment of dyed waters taking time periods lower than 8 hours of sunlight to degrade the color contained, in a high percentage, in water