Post on 21-Jan-2018
ESCUELA POLITÉCNICA
NACIONAL
Degradación del colorante azoico azul BRL
mediante la combinación de procesos de
ozonificación con peróxido de hidrógeno y
carbón activado
1. INTRODUCCIÓN
La industria textil es una de las
actividades humanas más contaminantes.
El rápido desarrollo de la industria textil
ha involucrado las descargas de nuevos
contaminantes hacia el agua.
Entre estos contaminantes se encuentran
los colorantes azoicos.
Colorante Azo Rojo Directo 23
1. Introducción
Colorantes azoicos
Pueden producir dermatitis en contacto con la piel.
Se ha verificado que su ingestión produce daños a nivel fisiológico
de diversos órganos en animales (Riva, 1989).
Muchos han sido considerados como precarcinógenos y
carcinógenos por la Unión Europea y otros países.
Estos colorantes presentan una peligrosa capacidad de persistir y
acumularse en los seres vivos.
Reducir el paso de la luz a través del agua, por lo que perjudican
a la fotosíntesis de algas y fitoplancton.
Los colorantes azoicos son contaminantes resistentes a la
biodegradación aerobia y a tratamientos convencionales
1. Introducción
• Los procesos de oxidación avanzada (POA’s) son una alternativa para la degradación de estos contaminantes emergentes.
• Su finalidad es la producción de radicales libres, especies muy reactivas, que atacan la estructura del contaminante.
• Algunos de los PAO’s son: Ultrasonido, Ozonificación (O3/H2O2).
Oxidante ∆𝐄𝐫𝐞𝐝𝐮𝐜𝐜𝐢ó𝐧 (𝐕)
Flúor 2.87
Ozono 2.07
Cloro 1.36
Oxígeno 1.23
Radical hidroxilo:
2.85 V
1. Introducción
2. RESULTADOS
Figura 1. Gráfico de interacción del efecto de la concentración de peróxido de hidrógeno en
la degradación del colorante azul BRL en un proceso de ozonificación
([Ozono] = 0,4 mM)
2.1.Tratamiento ozono/H2O2
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
0 5 10 15 20 25
Con
ce
ntr
ació
n d
e a
ul B
RL [
pp
m]
Tiempo [min]
0mM
0,05mM
0,1mM
0,4mM
4mM
[H2O2]
Figura 2. Gráfico de medias del efecto de la concentración de peróxido de hidrógeno en la
degradación del colorante azul BRL en un proceso de ozonificación
([Ozono] = 0,4 mM)
2.1.Tratamiento ozono/H2O2
0.0 0.05 0.1 0.4 4
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
[H2O2]
14
15
16
17
18
[Azul B
RL]
Figura 4. Gráfico de medias del efecto de la concentración de carbón activado en la
degradación del colorante azul BRL en un proceso de ozonificación
([Ozono] = 0,4 mM)
2.2.Tratamiento ozono/carbón activado
Carbón O3/Carbón
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
Carbón activado
7,2
9,2
11,2
13,2
15,2
[Azul B
RL]
Figura 5. Gráfico de interacción del efecto de la adición de carbón activado en la
degradación del colorante azul BRL en un proceso de ozonificación
([Ozono] = 0,4 mM)
2.2.Tratamiento ozono/carbón activado
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
0 5 10 15 20 25
Con
ce
ntr
ació
n d
e a
zu
l B
RL [
pp
m]
Tíiempo[min]
O3
O3/Carbón
Figura 6. Gráfico de medias del efecto de la concentración de carbón activado en
la degradación del colorante azul BRL en un proceso de ozonificación
([Ozono] = 0,4 mM)
2.2.Tratamiento ozono/carbón activado
O3 O3/Ozono
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
Condiciones
7,2
9,2
11,2
13,2
15,2
17,2
[Azu
l B
RL
]
2.3.Comparación tratamiento O3/carbón activado/H2O2
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
0 5 10 15 20 25
Po
rce
nta
je d
e d
egra
da
ció
n [%
]
Tiempo [min]
O3
O3/H2O2 0,05mM
Carbón
O3/Carbón
Figura 7. Gráfico comparativo de la degradación de colorante azul BRL al usar carbón
activado, peróxido de hidrógeno y ozono ([Ozono] = 0,4 mM)
Carbón activado Ozono Ozono/CarbónOzono/Peróxido
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
Condiciones
59
63
67
71
75
79
Porc
enta
je r
em
oció
n
Figura 8. Gráfico de medias del efecto de la concentración del uso de carbón activado, ozono
[0,04mM] y peróxido de hidrógeno en la degradación del colorante azul BRL
2.3.Comparación tratamiento O3/carbón activado/H2O2
2.4. Determinación cinética de la degradación O3/H2O2
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
ln [
Azu
l B
RL
]
Tiempo [min]
H2O2 0mM
H2O2 0,05mM
H2O2 0,1mM
H2O2 0,4mM
H2O2 4mM
Figura 9. Gráfico de ln[Azul BRL] vs Tiempo, cinética de Pseudo Primer Orden, método
integral
2.4. Determinación cinética de la degradación O3/H2O2
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
ln [
Azu
l B
RL
]
Tiempo [min]
Figura 10. Gráfico de ln[Azul BRL] vs Tiempo. Líneas de tendencia, para una cinética de
Pseudo Primer Orden (Método integral)
2.5. Determinación cinética de la degradación O3/Carbón activado
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
ln[A
zu
l B
RL
]
Tiempo [min]
Figura 11. Gráfico de ln[Azul BRL] vs Tiempo, cinética de Pseudo Primer Orden, método
integral
3. CONCLUSIONES
La concentración óptima de H2O2 para la degradación del colorante AZUL BRL
corresponde a 0,05mM al usar una concentración de ozono de 0,04mM.
La adición de H2O2 no contribuye significativamente al tiempo de degradación del
colorante AZUL BRL.
El menor tiempo de degradación del colorante AZUL BRL se consigue al usar la
combinación ozono/carbón activado.
Para un mismo tiempo la eficiencia en orden decreciente se consigue con los
siguientes métodos usados: O3/carbón, O3/H2O2, O3 y finalmente carbón.