oxidación de fenoles con peróxido de hidrógeno y ozono - BVSDE

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22.08.2013 Views

Oxidación de fenoles con Ozono. En la Figura 3. se tiene el comportamiento de la oxidación de 500 ppm de Fenol con Ozono a pH de 5, 7 y 9, debido a que la acción del ozono esta en función del pH, obteniéndose el mejor resultado a pH de 9, con una degradación constante máxima de 31 % después de 14 horas de reacción (185 mg/L de ozono). La degradación del Fenol a pH de 5 y 7 fue similar desde el inicio hasta las14 horas de reacción (132 mg/L de ozono), después de este tiempo la reacción a pH de 7 fue mas rápida obteniendo un máximo de oxidación de 24 % al mismo tiempo de reacción, mientras que a pH de 5 solo fue de 15.2 %. Este comportamiento posiblemente se debe a la cantidad de radicales (OH • ) que se forman con la acción del ozono a los diferentes pH. Remocion de Fenol (DQO %) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 Ozono (mg/L) pH 5 pH 7 pH 9 Figura 3. Oxidacion de 500 ppm de Fenol con Ozono a diferentes pH. En el caso de la oxidación de 1000 ppm con ozono a diferente pH (Figura 4), la degradación mayor fue de 18 % a 14 horas de reacción (185 mg /L de ozono), a pH de 9. En cambio a pH de 7 la oxidación fue de 13.2 % a las mismas condiciones, siendo de 10.9 % a pH de 5. Este comportamiento en comparación a la que se obtuvo con 500 ppm de Fenol (Figura 3), tal vez se deba a que la concentración de Fenol es el doble y la cantidad de ozono resulta un reactivo limitante. Remoción de Fenol (DQO %) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 Ozono (mg/L) pH 5 pH 7 pH 9 Figura 4. Oxidacion de 1000 ppm de fenol con ozono a diferente pH. 4

En la oxidación de 2000 ppm de Fenol con ozono a diferente pH, se obtuvo una degradación máxima de 9.33 a pH de 7 y 9 % a pH 9 (Figura 5). Remoción de Fenol (DQO %) 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 Ozono (mg/L) pH 5 pH 7 pH 9 Figura 5. Oxidación de 2000 ppm de fenol con ozono a diferente pH. En general, si analizamos los resultados de la oxidación de fenol con ozono, en función del pH podemos concluir que el pH alcalino proporciona los mejores resultados, ver Figura 6, Remoción de Fenol (%DQO) 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Relación molar O3/Fenol Figura 6. Eficiencia máxima con O3 a diferente pH. En la Figura 6 se tiene el comportamiento de la máxima degradación del fenol con respecto al ozono a diferentes valores de pH. Podemos observar que los mejores resultados se obtienen a pH de 9 mientras que los resultados más bajos corresponden a un pH ácido. Lo anterior hace suponer que la influencia del pH en la reacción se puede explicar con la teoría de reacción del ozono ya sea en forma directa o mediante radicales OH - . Los resultados muestran una relación lineal entre la eficiencia y la relación molar de O3/Fenol. Esto indica que si se continúa aplicando ozono la reacción de oxidación puede continuar. pH 5 pH 7 pH 9 5

Oxidación <strong>de</strong> <strong>fenoles</strong> <strong>con</strong> Ozono.<br />

En la Figura 3. se tiene el comportamiento <strong>de</strong> la <strong>oxidación</strong> <strong>de</strong> 500 ppm <strong>de</strong> Fenol <strong>con</strong> Ozono a pH <strong>de</strong> 5, 7 y 9, <strong>de</strong>bido a<br />

que la acción <strong>de</strong>l <strong>ozono</strong> esta en función <strong>de</strong>l pH, obteniéndose el mejor resultado a pH <strong>de</strong> 9, <strong>con</strong> una <strong>de</strong>gradación<br />

<strong>con</strong>stante máxima <strong>de</strong> 31 % <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 14 horas <strong>de</strong> reacción (185 mg/L <strong>de</strong> <strong>ozono</strong>).<br />

La <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong>l Fenol a pH <strong>de</strong> 5 y 7 fue similar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el inicio hasta las14 horas <strong>de</strong> reacción (132 mg/L <strong>de</strong> <strong>ozono</strong>),<br />

<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> este tiempo la reacción a pH <strong>de</strong> 7 fue mas rápida obteniendo un máximo <strong>de</strong> <strong>oxidación</strong> <strong>de</strong> 24 % al mismo<br />

tiempo <strong>de</strong> reacción, mientras que a pH <strong>de</strong> 5 solo fue <strong>de</strong> 15.2 %. Este comportamiento posiblemente se <strong>de</strong>be a la cantidad<br />

<strong>de</strong> radicales (OH • ) que se forman <strong>con</strong> la acción <strong>de</strong>l <strong>ozono</strong> a los diferentes pH.<br />

Remocion <strong>de</strong> Fenol (DQO %)<br />

35<br />

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Ozono (mg/L)<br />

pH 5<br />

pH 7<br />

pH 9<br />

Figura 3. Oxidacion <strong>de</strong> 500 ppm <strong>de</strong> Fenol <strong>con</strong> Ozono a diferentes pH.<br />

En el caso <strong>de</strong> la <strong>oxidación</strong> <strong>de</strong> 1000 ppm <strong>con</strong> <strong>ozono</strong> a diferente pH (Figura 4), la <strong>de</strong>gradación mayor fue <strong>de</strong> 18 % a 14<br />

horas <strong>de</strong> reacción (185 mg /L <strong>de</strong> <strong>ozono</strong>), a pH <strong>de</strong> 9. En cambio a pH <strong>de</strong> 7 la <strong>oxidación</strong> fue <strong>de</strong> 13.2 % a las mismas<br />

<strong>con</strong>diciones, siendo <strong>de</strong> 10.9 % a pH <strong>de</strong> 5. Este comportamiento en comparación a la que se obtuvo <strong>con</strong> 500 ppm <strong>de</strong><br />

Fenol (Figura 3), tal vez se <strong>de</strong>ba a que la <strong>con</strong>centración <strong>de</strong> Fenol es el doble y la cantidad <strong>de</strong> <strong>ozono</strong> resulta un reactivo<br />

limitante.<br />

Remoción <strong>de</strong> Fenol (DQO %)<br />

20<br />

18<br />

16<br />

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12<br />

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8<br />

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Ozono (mg/L)<br />

pH 5<br />

pH 7<br />

pH 9<br />

Figura 4. Oxidacion <strong>de</strong> 1000 ppm <strong>de</strong> fenol <strong>con</strong> <strong>ozono</strong> a diferente pH.<br />

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