Optimización de los parámetros de decoloración de agua contaminada con colorante azoico red-80 mediante el proceso fenton. Arequipa-2019

Abstract

En la actualidad el uso de colorantes azoicos en la industria textil conlleva en la mayoría de los casos a la contaminación de agua, razón por la cual, es factible realizar estudios para optimizar métodos de decoloración de los efluentes antes de ser eliminados. Por lo expuesto, la presente investigación tuvo por objetivo optimizar los parámetros de decoloración de agua contaminada con colorante azoico Red-80 mediante el proceso Fenton, en un tiempo de 180 min. Para ello en primer lugar se realizó un gráfico de calibración para la determinación de Red-80 en agua por espectrofotometría el cual resultó ser lineal con un R2=0.9998 (R2>0.995) a 505 nm. Posteriormente, se evaluó el efecto de las condiciones de reacción para decolorar una solución de 300 mL de Red-80 a una concentración de 50 mg/L durante 180 minutos de tratamiento. El primer parámetro de reacción evaluado fue la dosis de FeCl3 de 0.10 g/L demostrando que se logra un mayor porcentaje de decoloración (86.72 %). El segundo parámetro fue la del efecto del H2O2 logrando el mayor porcentaje de decoloración (91.63 %) con la mezcla de 1 mL de H2O2 a 0.128 M. Finalmente, el tercer parámetro evaluado fue el pH logrando el mayor porcentaje de decoloración (94.42 %), cuando se ajusta el medio a un pH=2, concluyendo que las condiciones óptimas para lograr una decoloración del 94.42 % es a un pH=2, con 1 mL de H2O2 0.128 M y una dosis de 0.10 g/L de FeCl3. En cuanto al estudio cinético se encontró que el modelo matemático (MM) de primer orden dio un ajuste R2 de 0.92279, el MM de segundo orden dio un ajuste de 0.96055, sin embargo, el modelo exponencial evaluado OriginPro 9.0 [𝑦=𝑦0+𝐴 ×𝑒(𝑘𝑡)] dio el mejor ajuste con un R2 de 0.9978 donde: (yo) corresponde a la concentración de Red-80 en el equilibro, (A) es la cantidad de Red-80 decolorada y (k) es la constante de velocidad (min-1). Respecto a la evaluación de la temperatura se encontró que la mejor decoloración del colorante Red-80 por el proceso Fenton es a 30 °C ya que se obtuvo un buen porcentaje de decoloración (95.24 %) a diferencia de los 20 °C (93.40 %) y 10 °C (82.05 %). La presente investigación se realizó en el laboratorio de investigación de la Universidad Privada Autónoma del Sur; donde finalmente se demostró y concluyo que la combinación de estos compuestos a valores óptimos da un resultado favorable en el proceso de decoloración; por lo cual serian útiles en las diferentes industrias donde se utilice colorantes. Palabras clave. Modelo Matemático, cinética, Red-80, colorante azoico, Fenton.