La industrialización, el crecimiento urbano y el desarrollo económico han llevado a que los efluentes de agua se contaminen con materiales tóxicos como metales pesados, colorantes, contaminantes emergentes, entre otros. Los procesos de descontaminación de agua a través de la remoción y/o degradación de contaminantes son un tema de alto interés a nivel mundial.
Una de las principales problemáticas de la industria textil, es la alta cantidad de colorantes depositados en los cuerpos de agua, los cuales causan eutrofización y perturbaciones en la vida acuática. Por su parte la presencia de fármacos en sistemas acuosos y particularmente de antibióticos, es un tema de gran importancia dado que son considerados una problemática de salud pública, debido a la generación de resistencia antimicrobiana. Estos fármacos después de su administración oral son parcialmente metabolizados en el cuerpo y gran parte son excretado en su forma farmacológicamente activa.
Debido a las problemáticas anteriormente mencionadas se han investigado diversos métodos para la remoción y/o degradación de estos compuestos presentes en efluentes acuosos. Estos métodos incluyen sistemas físicos, químicos y biológicos. Dentro de los métodos químicos, se encuentra la degradación mediante procesos avanzados de oxidación (AOPs) utilizando diversos materiales como catalizadores. El propósito que se quiere lograr con estos métodos es la producción de sustancias radicalarias con capacidad oxidante, que puedan atacar los compuestos orgánicos y degradarlos parcial o totalmente CO2, H2O e iones inorgánicos.
Uno de los procesos avanzados de oxidación más conocido, es la reacción Fenton, que consiste en la degradación catalítica de materia orgánica a través del uso de peróxido de hidrógeno mediado por iones Fe2+ como catalizador, en medio ácido. Sin embargo, la problemática asociada a este proceso es que las sales utilizadas como catalizadores no pueden recuperarse lo que hace que el costo aumente. Debido a lo anterior, se busca reemplazar los catalizadores convencionales homogéneos por catalizadores sólidos cuyo carácter sea heterogéneo, los cuales pueden recuperarse y potencialmente reutilizarse al finalizar la reacción. En estos sistemas es de gran importancia que el material que se utilice como catalizador sea altamente activo y de bajo costo.
En este sentido, en la presente investigación se propone evaluar el uso de materiales de hierro naturales colombianos basados en óxidos de hierro como catalizadores para la degradación de colorantes y antibióticos en aguas contaminadas simuladas. Estos catalizadores serán evaluados mediante una reacción tipo Fenton en presencia de un agente oxidante como H2O2. Se analizará el efecto de la concentración de contaminante, carga de catalizador y concentración de H2O2, para así alcanzar las mejores condiciones. |