TBA 047 - Universidad Autónoma del Estado de México

FOTODEGRADACIÓN OXIDATIVA DE NITROBENCENO EN AGUA
EN PRESENCIA DE SALES INORGÁNICAS
1
Leticia Angélica Flores Pérez , 2Gunther Geissler y 2Maribel Arroyo Carranza
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla,
1
Facultad de Ingeniería Química, 2Centro de Química del Instituto de Ciencias,
Ciudad Universitaria, Puebla, Pue., Tel.: (222) 2295500 ext. 7288,
Fax: ext, 7056, [email protected]
Modalidad: Oral
Área: Tecnología y Biotecnología Ambiental, Subtema 2
Palabras clave: Fotooxidación, Nitrobenceno, sales inorgánicas
Introducción.
Hace un año reportamos la fotooxidación
de nitrobenceno en agua (1).
El nitrobenceno es un compuesto químico
orgánico aromático, usado en varias
industrias como materia prima o como
disolvente. Sin embargo, el nitrobenceno es
tóxico, su concentración máxima permitida
en aguas residuales es de 1 ppm o 5
mg/m3. Es fácilmente absorbido por la piel y
por inhalación de sus vapores. En varios
efluentes industriales se han encontrado
concentraciones notables del nitrobenceno.
El nitrobenceno es difícilmente biodegradable. Por lo tanto, se necesitan métodos
eficientes y modernos para el tratamiento
de las aguas contaminadas con este
compuesto. Uno de estos métodos es la
degradación fotooxidativa con luz UV en
presencia de H2O2 como precursor de
radicales OH. Sin embargo, las aguas
residuales reales frecuentemente contienen
a la vez otros contaminantes, los cuales
pueden influir sobre la eficiencia del
proceso fotooxidativo.
El objetivo de este trabajo es evaluar la
influencia de diferentes sales inorgánicas
sobre la eficiencia de la fotooxidación de
nitrobenceno en agua.
Metodología.
Para los experimentos se utilizó una
disolución acuosa de nitrobenceno de una
concentración
de
0.05
mL/L.
Los
experimentos fotoquímicos se desarrollaron
en un fotorreactor tipo Batch con capacidad
de 1 L, compuesto de una lámpara UV de
vapor de mercurio de presión media y de
1000 W. Para la agitación y suministro de
O2 se inyectó aire por medio de un
compresor a razón de 2000 mL/min, lo que
corresponde a 400 mL/min de O2. Para
evaluar el seguimiento de la fotodegradación del nitrobenceno se midieron cada 30
minutos los espectros UV-vis mediante un
espectrofotómetro UV-vis Perkin Elmer,
modelo Lambda 20. Se realizaron varias
series de experimentos, variando el tipo de
sales presentes en la disolución (NaCl,
MgCl2, CaCl2, BaCl2, CuCl2, Na2SO4,
MgSO4, MnSO4, FeSO4, CuSO4, Na3PO4),
su concentración (0.0005 M, 0.005 M y
0.05 M) y el pH.
Resultados y discusión.
La fotooxidación de nitrobenceno en agua,
sin la presencia de sales, tiene sus mejores
resultados a un pH de 2.5. Bajo las mismas
condiciones no influyen Na2SO4, MgSO4 y
MnSO4. Bajo condiciones no ácidas, los
sulfatos de Mg y Mn tienden a ser un factor
limitante, mientras que el Na2SO4 otra vez
no muestra ninguna influencia. CaCl2,
MgCl2 y BaCl2, independientemente del pH,
dificultan el proceso con su concentración
creciente. NaCl no influye ni a condiciones
ácidas ni a un pH de 6.3. El sulfato y el
cloruro de Cu muestran una fuerte
influencia negativa independientemente del
pH. El Na3PO4 no muestra ninguna
influencia.
Sorprendentemente,
los
resultados de la fotodegradación en
presencia de Fe2SO4 a un pH de 2.5 no
fueron satisfactorios aunque los iones de
hierro en la llamada reacción de fotoFenton juegan un papel positivo e
importante.
Conclusiones.
Los resultados de los experimentos no
muestran una tendencia clara ni de los
cationes ni de los aniones de las sales
utilizadas, lo que significa que para el
posible tratamiento de aguas residuales,
contaminadas tanto con nitrobenceno como
con una o varias sales, siempre será
indispensable
hacer
experimentos
preliminares para encontrar las condiciones
óptimas.
Bibliografía.
(1) G. Geissler y G. Rodríguez Pérez, Memorias del VI
Congreso Internacional y XII Nacional de Ciencias
Ambientales, 06-08.06.2007, Chihuahua, Chih. México