Proyectos
Degradación de colorantes presentes en aguas residuales usando minerales naturales basados en óxidos de hierro como catalizadores
Resumen
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. Los colorantes son sustancias orgánicas en su mayoría de carácter aromático usados en procesos industriales relacionados con la industria textil, del cuero, producción de papel, plásticos, pinturas, entre otros. Se conocen más de 100.000 tipos de colorantes sintéticos en el mundo [1]. Los colorantes confieren un color permanente al aplicarlos en disoluciones o emulsiones sobre un sustrato. Según los lineamientos normativos en temas ambientales, de las diferentes sustancias en aguas residuales, los colorantes son catalogados como contaminantes de alto impacto debido a su toxicidad, peligrosidad y foco de generación de diversas enfermedades. Además, afectan la cantidad de oxígeno disuelto lo que implica que afectan la biota acuática [2]. Debido a las problemáticas anteriormente mencionadas se han investigado diversos métodos para la remoción de colorantes en agua. Estos métodos incluyen sistemas físicos, químicos y biológicos. Dentro de los métodos químicos, se encuentra la degradación de los colorantes mediante procesos avanzados de oxidación (PAO’s) utilizando diversos materiales como catalizadores. El objetivo de estos métodos es la producción de radicales hidroxilo (·OH) que son altamente oxidantes y pueden degradar completamente el colorante hasta CO2 e iones inorgánicos[1]. Uno de los procesos avanzados de oxidación más comunes son los procesos tipo Fenton, los cuales pueden ser homogéneos o heterogéneos. En los procesos homogéneos, se usan sales de hierro (Fe2+) como catalizadores para la mineralización de la materia orgánica en presencia de H2O2. Sin embargo, las sales utilizadas no pueden recuperarse y el proceso se hace costoso. En el proceso heterogéneo, se reemplaza la sal de Fe2+ por un catalizador sólido que pueda recuperarse y reutilizarse al finalizar la reacción. En estos sistemas es de gran importancia que el material que se utilice como catalizador sea altamente activo, de bajo costo y pueda recuperarse y reutilizarse luego del primer ciclo catalítico. Se han utilizado diversos minerales naturales como anatasa, rutilo, magnetita, entre otros para la degradación de colorantes presentes en aguas. Estos materiales son económicos, abundantes y eficientes por tanto son promisorios para la degradación de contaminantes. Con lo anterior, en la presente investigación se propone evaluar el uso de minerales naturales colombianos basados en óxidos de hierro como catalizadores para la degradación de colorantes como violeta cristal y azul de metileno presentes en aguas contaminadas simuladas. Estos catalizadores serán evaluados mediante una reacción tipo Fenton en presencia de un agente oxidante como H2O2. Se estudiará además el efecto del pH, la dosificación de H2O2 y la masa de catalizador, para así alcanzar las mejores condiciones y lograr la degradación completa (mineralización) de los colorantes.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - 2019
Modalidad:CONVOCATORIA PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - 2019
Responsable