Evaluar la degradación de fenol empleando un método de oxidación avanzada: Ozono-luz ultravioleta-catalizador

Abstract

Las tecnologías avanzadas de oxidación se perfilan como los tratamientos por excelencia para la mineralización de compuestos orgánicos, especialmente compuestos aromáticos, dada su toxicidad aún a muy bajas concentraciones, su resistencia a los tratamientos tradicionales especialmente los biológicos, los costos de tratamiento y a las normas ambientales cada vez más exigentes. Se ha comprobado que la exposición al fenol puede llegar a producir coma, convulsiones, hemólisis, edema cerebral y pulmonar, llegando hasta la muerte por falla respiratoria o shock. La dosis de exposición máxima establecida es de 5mg/L y la dosis letal es 1,5 mg. En el presente trabajo especial de grado se evaluó la degradación de fenol empleando un método de oxidación avanzada: Ozono-luz ultravioleta-catalizador en un reactor trifásico. El catalizador utilizado fue TiO2 dopado con Fe al 1% en peso la caracterización fue realizada mediante: Difracción de Rayos X (XRD), Área específica (B.E.T.) y análisis químico. Las pruebas de adsorción realizada para los catalizadores TiO2, Fe/TiO2 y TiO2 Degussa P-25 mostraron que para los dos primeros catalizadores la adsorción aumenta al aumentar la concentración de fenol hasta 50 y 30 mg/L respectivamente. Luego de lo cual existe una caída abrupta en la adsorción por efecto del valor de pH del medio. Para el catalizador TiO2 de la casa Degussa P-25 se observó el aumento de los moles adsorbidos proporcional a la concentración de fenol lo cual permitió concluir que la presencia de la fase rutilo conjuntamente a la anatasa modifica la adsorción. La optimización de los parámetros de reacción permitió establecer que las condiciones óptimas de reactividad son: flujo de ozono: 248,96 mL/min, concentración de catalizador: 250 mg/L, concentración de fenol: 30 mg/L. Se observó que el porcentaje de degradación decae cuando hay presencia de sales en solución o el pH del medio es diferente al neutro. Bajo las condiciones estudiadas no se puedo establecer una ecuación cinética debido principalmente a la alta velocidad de degradación. Sin embargo, se notó un compromiso entre las diferentes variables estudiadas para alcanzar el mayor porcentaje de degradación.