Sensitive spectrophotometric determination of hydrogen peroxide in aqueous samples from advanced oxidation processes : evaluation of possible interferences

Abstract

RESUMEN: La determinación de peróxido de hidrógeno (H2O2) en muestras de agua real se llevó a cabo de una manera sencilla y sensible. Las condiciones óptimas de funcionamiento resultantes de un diseño experimental factorial completo fueron 450 nm, 50 mm y 6 x 10-3 M de longitud de onda de absorción, longitud de trayectoria de la celda de cuarzo y concentración final de la solución de monovanadato de amonio, respectivamente; permitiendo la cuantificación de 2.94x10-3 mM de H2O2. Se validó el método analítico propuesto y se investigó el efecto de la matriz obteniendo un método selectivo. Además, se aplicó el método analítico desarrollado para estudiar la evolución de H2O2 en la descontaminación de agua que contenía 6,73x10-5 mM de antraceno y 1,19x10-5 mM de benzo[a]pireno utilizando el sistema UV/H2O2. Se encontró que el nivel óptimo de H2O2 que permitía cerca del 45% de mineralización y una eliminación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos objeto de estudio superior al 99% fue de 2,94x10-1 mM, permaneciendo aproximadamente 1,47x10-1 mM de H2O2 después de 90 min de tratamiento.

ABSTRACT: Hydrogen peroxide (H2O2) determination in real water samples was carried out in a simple and sensitive way. The resulting optimal operating conditions from a 23 full factorial experimental design were 450 nm, 50 mm and 6x10-3 M for the absorption wavelength, the quartz cell path length and the final concentration of the ammonium monovanadate solution, respectively; allowing the quantification of H2O2 up to 2.94x10-3 mM. The proposed analytical method was validated and the effect of the background matrix was investigated, obtaining a selective method. Additionally, the developed analytical method was applied for studying the evolution of H2O2 in the decontamination of water containing 6.73x10-5 mM of anthracene and 1.19x10-5 mM of benzo[a]pyrene using the UV/H2O2 system. It was found that the optimal H2O2 level enabling about 45% of mineralisation and a removal of the target polycyclic aromatic hydrocarbons higher than 99% was 2.94x10-1 mM, remaining approximately 1.47x10-1 mM of H2O2 after 90 min of treatment.