Cinética de degradación y mineralización del colorante Naranja Reactivo 84 en aguas

Introducción: El empleo de la energía solar para la eliminación de contaminantes en aguas residuales, mediante el uso de un fotocatalizador adecuado, permite aprovechar directamente la energía solar que llega a la superficie terrestre para provocar una serie de reacciones químicas que dan lugar a la eliminación de compuestos orgánicos en las aguas de vertidos urbanos, industriales y agrícolas y cambiar el estado de oxidación de los metales pesados de tal forma que pasan de estar disueltos a una forma insoluble. Objetivo: Determinar la cinética de degradación y mineralización del colorante naranja reactivo 84 presente en aguas. Materiales y métodos: para determinar la cinética de degradación y mineralización del colorante naranja reactivo 84 durante la fotocatálisis, se comprobó el orden de la reacción para cada uno de los experimentos realizados, considerando tanto las concentraciones de color y DQO 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: la concentración óptima de fotocatalizador y agente oxidante para la degradación del naranja reactivo 84 en una concentración en el agua de 340 mg/L encontradas en esta investigación son: 40 mg/L de TiO2 y 2 mLH2O2/L sin inyección de aire ya que este disminuye el porcentaje de degradación final del colorante. Conclusión: Una de las tecnologías de este tipo que resulta atractiva para la descontaminación de aguas con sustancias orgánicas tóxicas es la degradación fotocatalítica basada en el uso de dióxido de titanio (TiO2) como fotocalizador y luz ultravioleta solar de baja energía (320-390 nm).

Introduction: The use of sunlight to eliminate contaminants from waste water by the use of an appropriate photocatalizer, allows the direct use of the solar energy that comes to earth, starting several chemical reactions that eliminate organic compounds from waste water with urban, industrial and agro cultural origins, and change the oxidation status of heavy metals in a way that they turn from a issolved form to an insoluble one. Objective: To determine the kinetics of degradation and mineralization of reactive orange 84 dye present in water. Materials and methods: To determine the kinetics of degradation and mineralization of the Orange reactive 84 dye during photocatalisys, we proved the order of the reaction for each experiment made, considering the color concentrations and remaining chemical demand of oxygen (OCD) to, later, determine the constants of velocity and life time media of the color present in the water after the 8 hours of treatment. Results: The optimal concentration of photocatalyst and oxidation agent to degrade the reactive orange 84 in a concentration in water of 340mg/L found in our research were: 40 mg/L of TiO2 and 2 mLH2O2/L with no air injection, because it diminishes the percentage of final degradation of the dye. Conclusion: One of the technologies of this kind that can be interesting for decontaminating water with toxic organic substances is the photocatalitycal degradation based on the use of titanium dioxide (TiO2) as photocatalyst and low energy ultra-violet sunlight (320-390nm).

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Resumen

Inglés Introduction: The use of sunlight to eliminate contaminants from waste water by the use of an appropriate photocatalizer, allows the direct use of the solar energy that comes to earth, starting several chemical reactions that eliminate organic compounds from waste water with urban, industrial and agro cultural origins, and change the oxidation status of heavy metals in a way that they turn from a issolved form to an insoluble one. Objective: To determine the kinetics of degradation and mineralization of reactive orange 84 dye present in water. Materials and methods: To determine the kinetics of degradation and mineralization of the Orange reactive 84 dye during photocatalisys, we proved the order of the reaction for each experiment made, considering the color concentrations and remaining chemical demand of oxygen (OCD) to, later, determine the constants of velocity and life time media of the color present in the water after the 8 hours of treatment. Results: The optimal concentration of photocatalyst and oxidation agent to degrade the reactive orange 84 in a concentration in water of 340mg/L found in our research were: 40 mg/L of TiO2 and 2 mLH2O2/L with no air injection, because it diminishes the percentage of final degradation of the dye. Conclusion: One of the technologies of this kind that can be interesting for decontaminating water with toxic organic substances is the photocatalitycal degradation based on the use of titanium dioxide (TiO2) as photocatalyst and low energy ultra-violet sunlight (320-390nm).

Español Introducción: El empleo de la energía solar para la eliminación de contaminantes en aguas residuales, mediante el uso de un fotocatalizador adecuado, permite aprovechar directamente la energía solar que llega a la superficie terrestre para provocar una serie de reacciones químicas que dan lugar a la eliminación de compuestos orgánicos en las aguas de vertidos urbanos, industriales y agrícolas y cambiar el estado de oxidación de los metales pesados de tal forma que pasan de estar disueltos a una forma insoluble. Objetivo: Determinar la cinética de degradación y mineralización del colorante naranja reactivo 84 presente en aguas. Materiales y métodos: para determinar la cinética de degradación y mineralización del colorante naranja reactivo 84 durante la fotocatálisis, se comprobó el orden de la reacción para cada uno de los experimentos realizados, considerando tanto las concentraciones de color y DQO 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: la concentración óptima de fotocatalizador y agente oxidante para la degradación del naranja reactivo 84 en una concentración en el agua de 340 mg/L encontradas en esta investigación son: 40 mg/L de TiO2 y 2 mLH2O2/L sin inyección de aire ya que este disminuye el porcentaje de degradación final del colorante. Conclusión: Una de las tecnologías de este tipo que resulta atractiva para la descontaminación de aguas con sustancias orgánicas tóxicas es la degradación fotocatalítica basada en el uso de dióxido de titanio (TiO2) como fotocalizador y luz ultravioleta solar de baja energía (320-390 nm).