5. RESULTADOS EXPERIMENTALES Y DISCUSIÓN

5. RESULTADOS EXPERIMENTALES Y DISCUSIÓN

5. Resultados experimentales y discusión

91

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

5.1 CARACTERIZACIÓN INICIAL

Se realizó la caracterización del agua de red utilizada por una empresa de

acabados de piel para su proceso de fabricación (hay que tener en cuenta

que en función del proceso en que se emplee será descalcificada o no). Los

resultados de la caracterización del agua no descalcificada se muestran en la tabla 5.1.

Tabla 5.1. Características del agua inicial

Parámetro Valor Parámetro Valor pH 7,9 Mg

(mg/L) 87

Conductividad (µS/cm)

616 Mn (mg/L)

< 0.05

Na (mg/L)

204 Fe (mg/L)

< 0.05

K (mg/L)

< 0.03 Al (mg/L)

< 0.3

Ca (mg/L)

216 Cr (mg/L)

< 0.06

CO32-

(mg/L) 34 HCO3

-

(mg/L) 256


92

Se realizó una caracterización de las aguas en las diferentes etapas del

proceso de tintura, ya que este es el proceso que más cantidad de agua

consume ( 97 % del agua del proceso total). Los resultados de las distintas etapas se muestran en la tabla 5.2.

Tabla 5.2. Características del agua del proceso de tintura NEUTRALIZADO FIJACIÓN LAVADO FINAL

pH

6,4 pH

4,1 pH

5,4


16.200 Conductividad(µS/cm)

10.740 Conductividad (µS/cm)

1.174

DQO (mg/L)

2.200 DQO (mg/L)

5.650 DQO (mg/L)

311

SS (mg/L)

860 SS (mg/L)

320 SS (mg/L)

< 0.01

Cr (mg/L)

24 Cr (mg/L)

35 Cr (mg/L)

4,8

Turbidez (NTU)

405 Turbidez (NTU)

512 Turbidez (NTU)

39,4

Color (1/20)

Inapre- ciable

Color (1/20)

Apreciable

Color (1/20)

Apreciable

Aceites y grasas (mg/L)

3.580 Aceites y grasas (mg/L)

2.310 Aceites y grasas (mg/L)

1.890

Como se puede observar en la tabla anterior, las aguas vertidas en la etapa de

neutralizado se caracterizan por una elevada conductividad, demanda química

de oxígeno, turbidez y aceites y grasas. Esto es debido, además de a los

propios reactivos, a que las pieles al ser puestas en contacto con el agua,

sueltan aquellos componentes, adquiridos en el proceso de curtición anterior,

que no están bien absorbidos. Se observa que al avanzar el proceso de tintura

las concentraciones disminuyen debido a los sucesivos lavados de las pieles.

Se realizaron dos caracterizaciones completas del agua global vertida, a lo

largo de los meses de junio y julio de 1997, basadas en los parámetros que

se recogen en el Real Decreto 849/1986 del 11 de abril (BOE nº 103 de

30/04/1986). La toma de muestras se realizó de una balsa de

homogeneización de la que dispone la empresa. Los resultados de cada

analítica se presentan en tabla 5.3.


93

Tabla 5.3. Características del agua vertida según R.D. 849/1986 Parámetro 03/06 15/07 Parámetro 03/06 15/07 Parámetro 03/06 15/07 Parámetro 03/06 15/07

pH

5,30 5,26 SO42-

(mg/L) 2.297 875 COT

(mg/L) 367 659 Cd

(mg/L) < 0.02 < 0.02

Tª (ºC)

16 16 NO3-

(mg/L) < 1 < 1 Na

(mg/L) 1.572 1.211 Cu

(mg/L) < 0.03 < 0.03

Conduct. (µS/cm)

6.350 3.870 SO32-

(mg/L) 4,0 2,3 K

(mg/L) 0,7 7,5 Sn

(mg/L) < 1 < 1

Color (1:20)

Apre-ciable

Apre- ciable

PT (mg/L)

0,1 0,1 Ca (mg/L)

191 55 Hg (mg/L)

< 2 < 2

Turbidez (NTU)

326 22 Cr(VI) (mg/L)

0,2 < 0,05 Mg (mg/L)

56 17 Ni (mg/L)

2,7 1,3

SS (mg/L)

300 428 CN- (mg/L)

0,06 < 0.03 Cr (mg/L)

104 24 Pb (mg/L)

< 0,5 < 0,5

STD (mg/L)

112 120 Cl- (mg/L)

1.000 1.120 Fe (mg/L)

0,8 1,1 Se (mg/L)

< 5 < 5

STV (mg/L)

51 53 F- (mg/L)

< 0,5 < 0,5 Mn (mg/L)

< 0.05 < 0.05 Zn (mg/L)

0,8 < 0.01

MS (mg/L)

44 49 Aceites Grasas (mg/L)

741 579 Al (mg/L)

0,4 < 0.3 Toxicid. (UT)

56 27

ST (mg/L)

628 789 Deterg. (mg/L)

2,8 3,7 As (mg/L)

< 3 < 3 Cl2 (mg/L)

0,2 0,3

DBO5 (mg/L)

259 100 Fenoles (mg/L)

2,3 2,0 Ba (mg/L)

< 0.2 < 0.2

DQO (mg/L)

1.775 1.990 CT (mg/L)

386 667 B (mg/L)

< 5 < 5

Se observa que las características de las aguas vertidas fluctúan dependiendo

del día debido a que en función de los requerimientos del cliente, los procesos

a que son sometidos las pieles son diferentes y de los reactivos utilizados.

En vista de los resultados se optó por realizar once caracterizaciones más del

agua vertida, determinando únicamente los parámetros más interesantes en los

tratamientos a aplicar.

Se realizaron once tomas de muestra de las aguas residuales vertidas, determinando los parámetros que se muestran en el anexo I. En la tabla

5.4 se muestran los valores mínimo, máximo y promedio de todas las tomas

de muestra realizadas.


94

Tabla 5.4. Características medias de las aguas vertidas por una industria de acabados de piel

PARÁMETRO MÍN. MÁX. PROM. PARÁMETRO MÍN. MÁX. PROM.

pH

4,6 7,9 6,1 Cr (VI) (mg/L)

< 0.05 < 0,05 ----

Tª (ºC)

12 20 14,4 Aceites y grasas (mg(L)

143 872 578


3.234 6.350 4.283 CT (mg/L)

173 1.008 669

Turbidez (NTU)

18,8 1.751 409 COT (mg/L)

154 991 654

SS (mg/L)

63,5 6.879 1.050 Na (mg/L)

559 1.572 938

STD (mg/L)

100 958 266 K (mg/L)

0,7 11 7,5

STV (mg/L)

20 729 152 Ca (mg/L)

46 191 95

DBO5 (mg/L)

94 865 320 Mg (mg/L)

15 65 36

DQO (mg7L)

1.663 12.500 3.369 Cr (mg/L)

8,3 104 32

SO42-

(mg/L) 426 2.297 905 Fe

(mg/L) < 0,05 2,0 ----

NO3-

(mg/L) < 0.5 11,2 ---- Cl2

(mg/L) 0,1 1,7 0,5

PT (mg/L)

0,1 0,1 0,1 Color (1/20)

Inapre-ciable

Aprecia-ble

Aprecia-ble

Según los resultados obtenidos, se observa una gran variación en las características del efluente vertido. En la tabla 5.5 se presenta una

comparación de las características del efluente con los valores límite que

establece el Real Decreto 849/1986 y con los valores límite que establece la

Entitat de Sanejament, en rojo se presentan los valores que sobrepasan las

concentraciones máximas establecidas por el R. D. 849/1986 (tabla III).


95

Tabla 5.5. Comparación entre los valores límite del R.D. 849/1986 (Tabla III) y los valores mín., máx. y promedio

REAL DECRETO 849/1986 ENTITAT DE

SANEJAMENT EMPRESA

PARÁ

METRO

TABLA

I

TABLA

II

TABLA

III

Conc. media diaria máx.

Conc. instant.

máx.

MÍNIMO

MÁXIMO

PROMEDIO

pH

Comprendido entre 5,5 y 9,5 Comprendido entre 5,5 y 9,0

4.6 7,9 6,1

Tª (ºC)

3 3 3 40 50 12 20 14,4

Color

Inapreciable en dilución 1/40 1/30 1/20

Inapreciable a dilución 1/40

Inaprec. Aprec. Aprec.

SS (mg/L)

300 150 80 500 1.000 63,5 6.879 1.050

DBO5 (mg/L)

300 60 40 500 1.000 94,2 865,2 319,6

DQO (mg/L)

500 200 160 1.000 1.500 1.662 12.500 3.369

SO42-

(mg/L) 2.000 2.000 2.000 1.000 1.000 425,9 2.297 904,8

NO3-

(mg/L) 20 12 10 20 65 < 0.5 11,2 ----

PT (mg/L)

20 20 10 15 50 0,06 0,14 0,11

Cr (VI) (mg/L)

0,5 0,2 0,2 0,5 3 < 0.05 < 0.05 ----

Grasas (mg/L)

40 25 20 100 150 143 872 578

Cr (mg/L)

4,5 3,2 2,2 2,5 5 8,3 104,4 32,0

Fe (mg/L)

10 3 2 5 10 < 0,05 2 ----

Mn (mg/L)

10 3 2 5 10 < 0.05 < 0,05 ----

Como se puede observar en la tabla 5.5 los principales contaminantes del

vertido de estas aguas son sólidos en suspensión, DBO5, DQO, aceites y

grasas y cromo total, además del color presente en las aguas vertidas,

parámetros que habrá que disminuir en concentración para obtener unas aguas

menos contaminantes y cumplir con la legislación vigente.


96

5.2. LONGITUDES DE ONDA ÓPTIMAS

Para la realización de los diferentes ensayos se seleccionaron cuatro de los

colorantes más utilizados por las industrias de acabados de piel (información

facilitada por Clariant Ibérica). Estos cuatro colorantes fueron: Carbón Derma

NBS, Azul Corácido 2B-175, Pardo Derma D2R y Pardo Corácido CG.

Con el fin de conocer el porcentaje de la reducción del color, conseguido

mediante los distintos tratamientos, nos guiaremos por la absorbancia máxima

de cada colorante, por lo que en primer lugar se tendrá que determinar para

cada colorante la longitud de onda donde presenta la máxima absorbancia.

Para determinar las longitudes de onda óptima, se prepararon disoluciones de

40 ppm11,37,100 en colorante y se estudió el espectro en un intervalo de longitudes de onda comprendido entre 200-800 nm. En la figura 5.1 se

muestran los espectros obtenidos.

Figura 5.1. Espectros de los colorantes

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Longitud de onda (nm)

Abs

orba

ncia

AguaCarbón Derma NBSAzul Corácido 2B-175

Pardo Corácido CGPardo Derma D2R


97

En la tabla 5.6 se muestran las longitudes de onda óptima (a las que se va a

realizar la medida de la absorbancia en los ensayos de eliminación de color)

elegidas para cada colorante.

Tabla 5.6. Longitudes de onda óptimas para cada colorante

Colorantes

Carbón Derma NBS

Azul Corácido 2B-175

Pardo Corácido CG

Pardo Derma D2R

λ (nm) 490 600 443 381


98

5.3. ENSAYOS DE OXIDACIÓN

5.3.1. TRATAMIENTO CON CLORO

Como se recoge en el apartado 2.2.3.1, debido a su estructura electrónica, el

cloro es un agente oxidante muy poderoso y funciona como tal en la mayoría

de sus reacciones químicas, favoreciendo la destrucción de la materia

orgánica. Al añadir cloro o sus compuestos al agua, se desprenden los

siguientes compuestos:

1. Ácido hipocloroso (HClO), ion hipoclorito (ClO-) y cloro elemental (Cl2). La

distribución de las tres especies depende del pH. El cloro elemental,

procedente del cloro gaseoso, sólo perdura durante breves instantes dentro

de la zona de pH normal.

2. Monocloramina (NH2Cl), dicloramina (NHCl2) y tricloruro de nitrógeno

(NCl3). Para la producción de estos compuestos, en el medio debe haber

amoníaco o nitrógeno orgánico. De nuevo, la distribución de las especies

será función del pH.

3. Cloraminas orgánicas complejas. En presencia no sólo de amoníaco, sino

también de nitrógeno orgánico, se formarán cloraminas orgánicas de

diferentes tipos.

Entre los compuestos más importantes que reaccionan con el cloro en el

tratamiento de aguas residuales se encuentran: amoníaco, nitritos, materia

orgánica carbonatada, cianuros, y sulfuro de hidrógeno. Frente a estas

sustancias, el ácido hipocloroso presenta tres principales modos de acción:

- Reacciones de oxidación con las especies susceptibles de reducción.

- Reacciones de adición con los enlaces no saturados.

- Reacciones de sustitución electrófila con las posiciones nucleófilas.


99

RESULTADOS

Para estudiar la eliminación de color mediante cloración en los colorantes

seleccionados (Carbón Derma NBS, Azul Corácido 2B-175, Pardo Derma D2R

y Pardo Corácido CG), se adicionaron diferentes cantidades de hipoclorito

sódico (5% p/v de cloro activo) a 400 mL de solución coloreada de

concentración 40 ppm en colorante para obtener disoluciones de diferentes

concentraciones en Cl2 activo (5-125 mg/L). La mezcla se mantuvo en agitación

constante a 50 rpm y se tomaron alícuotas para medir el color al cabo de media

hora. Con el fin de comprobar si la reacción de oxidación había continuado

después de nuestra lectura, se volvió a realizar una segunda medida de la

absorbancia al cabo de otros 30 minutos. Los resultados obtenidos se recogen

en el anexo II.

Los ensayos de adición de cloro realizados muestran que se llega a conseguir

una eliminación del color del 70% con un tiempo de reacción de media hora y

50 mg Cl2 act./L disol. para los colorantes Carbón Derma NBS, Azul Corácido

2B-175 y Pardo Corácido CG, y una eliminación del 30% en las mismas condiciones para el colorante Pardo Derma D2R (figura 5.2).

Esta mayor eliminación del color en los colorantes Carbón Derma NBS, Azul

Corácido 2B-175 y Pardo Corácido CG es debida a que su grupo cromóforo,

unión azo, es destruido11, mientras que el grupo quinona del colorante Pardo

Derma D2R no puede ser oxidado. Además, el cloro protagonizará la cloración

de los anillos aromáticos.


100

Figura 5.2. Reducción del color en los cuatro colorantes (30 minutos)

Finalmente, se realizó el espectro de todos los colorantes para comprobar si

realmente se había eliminado el color o si lo que había tenido lugar era un desplazamiento del mismo hacia otras longitudes de onda. En la figura 5.3 se

comprueba como lo que se consigue es la destrucción parcial de los grupos

cromóforos presentes en las moléculas de colorante.

Figura 5.3. Comparación de los espectros del colorante Carbón Derma

NBS sin/con tratamiento al cabo de 30 minutos (30 mg Cl2 activo/L disolución)

-20

0

20

40

60

80

100

-10 10 30 50 70 90 110 130 150

mg Cl2 activo/L disolución

% E

limin

ació

n co

lor

Carbón Derma NBS Azul Corácido 2B-175

Pardo Corácido CG Pardo Derma D2R

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900


Abs

Cl2 Sin tratamiento


101

En las fotos de la figura 5.4 se puede apreciar la diferencia de color obtenida

para los cuatro colorantes al cabo de media hora de reacción.

Figura 5.4. Fotografías de los cuatro colorantes sin tratamiento y al cabo

de 30 minutos de reacción (30 mg Cl2 activo/L disolución)

Al cabo de una hora se volvió a medir la absorbancia de las soluciones, y se

comprobó que la reacción de oxidación del cloro activo había finalizado a la

media hora ya que se obtuvo el mismo porcentaje de reducción de color. A modo de resumen, en la tabla 5.7 se muestra una comparación de la

eliminación de color conseguida tras 30 minutos y una hora de reacción.

Tabla 5.7. Comparación en la reducción del color a los 30 minutos y a la

hora de reacción con cloro

% Reducción del color

Carbón Derma NBS


Pardo Corácido CG

Pardo Derma D2R

mg Cl2

act/ L disol 30 min. 60 min. 30 min. 60 min. 30 min. 60 min. 30 min. 60 min.

5 15.9 16.3 22.3 21.3 10.2 9.8 0.2 0.2 50 66.2 73.2 70.0 70.1 72.6 72.3 27.9 28.2

125 72.6 74.5 67.1 67.4 83.0 83.3 34.2 35.6

Carbón Derma Azul Corácido NBS 2B-175

Pardo Derma Pardo Corácido D2R CG


102

Con el fin de conocer la concentración de colorante al cabo de 30 minutos de

reacción para una determinada concentración de cloro, se representó el

logaritmo neperiano de la relación de concentraciones de colorante frente a la

concentración de cloro activo, observándose que el comportamiento se ajusta a

una ecuación de primer grado para cada uno de los colorantes. Estas

representaciones se muestran en la figura 5.5.

Figura 5.5. Variación de la concentración de colorante al cabo de media

hora de reacción frente a la concentración de cloro activo

Las ecuaciones de las rectas obtenidas para cada colorante son las que se

muestran a continuación.

Carbón Derma NBS:

ln(C/C0) = -0.0209 x ppm Cl2 activo – 0.046 r = 0.968 (5.1)

Azul Corácido 2B-175:

ln(C/C0) = -0.0686 x ppm Cl2 activo + 0.0221 r = 0.8753 (5.2)

Pardo Corácido CG:

ln(C/C0) = -0.0254 x ppm Cl2 activo - 0.0395 r = 0.988 (5.3)

Pardo Derma D2R:

ln(C/C0) = -0.0103 x ppm Cl2 activo + 0.0481 r = 0.9908 (5.4)

-1,8-1,6-1,4-1,2

-1-0,8-0,6-0,4-0,2

00,2

0 10 20 30 40 50 60 70

ppm Cl2 activo

ln(C

/C0)

Carbón Derma Azul CorácidoPardo Corácido Pardo Derma


103

5.3.2. TRATAMIENTO CON H2O2 A pH ÁCIDOS

En el apartado 2.2.3.2. se indica que el peróxido de hidrógeno es un oxidante

muy interesante dentro de los oxidantes convencionales más utilizados, es

cada vez más empleado debido a que no produce compuestos clorados, y a

que su uso no genera precipitados, descomponiéndose en agua y oxígeno que

aumentan la biodegradabilidad del efluente. Además, el peróxido de hidrógeno

no es biocida, por lo que no afecta a un tratamiento biológico posterior.

Dependiendo de las condiciones de reacción y de las especies presentes en el

medio, el peróxido de hidrógeno puede reaccionar de forma directa o tras

haberse disociado en radicales libres.

El peróxido de hidrógeno presenta una gran selectividad de oxidación,

particularmente bajo las condiciones adecuadas de concentración, pH y

temperatura. Hay que tener en cuenta que si se utiliza un exceso de peróxido

de hidrógeno, los radicales hidroxilo producen radicales hidroperóxidos (HO2.)

que son mucho menos reactivos que los hidroxilo y, por lo tanto reducen la

eficiencia de la oxidación.

RESULTADOS

Para estudiar el grado de disminución del color que se podía conseguir

mediante el tratamiento de los colorantes con peróxido de hidrógeno en medio

ácido, se realizaron los siguientes ensayos: se estudiaron tres pH´s (2, 3 y 4),

adicionándose diferentes cantidades de H2O2 (5-41 mg/L). El pH se ajustó con

ácido sulfúrico 96% y el volumen de las disoluciones a tratar fue de 400 mL,

con una concentración de colorante de 40 mg/L, manteniéndose una agitación

constante de 50 rpm.


104

Al cabo de media hora se comenzó a tomar alícuotas y medir su absorbancia,

realizándose la medida a los siguientes tiempos: 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas y 21 horas, en el anexo II se muestran todos los resultados

obtenidos.

En las tablas 5.8 y 5.9 se muestran los resultados obtenidos para el

tratamiento de los colorantes con cinco concentraciones de H2O2 (3, 7, 12, 17 y

41 ppm) entre las ocho concentraciones ensayadas, para los tres pH´s (2, 3 y

4) y con un tiempo de reacción de media hora y 21 horas.

Tabla 5.8. Reducción del color en función de la concentración de peróxido

de hidrógeno y del pH. Tiempo de reacción: 30 minutos


ppm H2O2

Carbón Derma pH

Azul Corácido pH

Pardo Corácido pH

Pardo Derma pH

2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 3 18.6 15.5 7.3 8.7 10.0 -2.9 1.9 2.2 -5.1 8.2 2.2 3.6 7 19.4 21.9 3.9 19.0 1.6 -9.0 1.6 2.7 -4.6 9.4 2.9 1.4

12 24.7 19.3 2.0 13.1 -2.4 -8.0 1.3 2.5 -3.2 7.6 3.7 4.4 17 27.0 9.3 2.0 12.3 -6.1 -6.1 2.0 2.5 -3.7 9.1 5.2 1.9 41 27.4 11.1 6.1 0.5 -7.2 -6.9 4.8 6.4 -1.9 11.3 7.2 5.7

Tabla 5.9. Reducción del color en función de la concentración de peróxido

de hidrógeno y del pH. Tiempo de reacción: 21 horas

% Reducción color

ppm H2O2

Carbón Derma pH

Azul Corácido pH

Pardo Corácido pH

Pardo Derma pH

2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 3 44.4 48 27.5 71.9 71.3 59.0 9.8 3.6 2.7 11.1 17.0 21.4 7 49.6 71.2 17.2 79.3 65.5 46.1 10.6 7.8 4.0 15.1 17.2 24.9

12 70.7 70.9 6.4 78.6 67.0 40.5 10.7 0 7.7 12.6 12.8 31.2 17 67.1 41.9 3.9 78.9 66.4 35.5 11.7 7.2 7.7 14.6 15.1 29.9 41 56.1 23.1 8.7 69.1 68.3 43.3 14.2 5.5 12.2 14.8 14.0 30.3


105

Tal y como se observa en las tablas 5.8 y 5.9, la máxima eliminación de color

para los cuatro colorantes se obtiene a pH:2, esto es debido a que la función

azo está protonada, y el correspondiente catión está estabilizado por

resonancia, siendo la forma catiónica más fácil de decolorar24,101 cuanto más

ácido sea el medio.

Además, el grupo auxocrómico –NH2 también se protonará adquiriendo la

forma del ión amonio, -NH3+, contribuyendo de esta manera a una disminución

del color en la molécula de colorante.

También se observa que con el colorante Pardo Corácido CG, aún teniendo

como grupo cromóforo la unión azo, se obtiene una reducción del color muy

baja en comparación con los colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido

2B-175, que también poseen como cromóforo el grupo azo, esto se debe a que

este colorante posee en su estructura molecular el grupo –NO2, que retira

densidad electrónica, haciendo más difícil la protonación y el ataque al enlace

azo.

Debido a que la acción del peróxido de hidrógeno es lenta bajo estas

condiciones, se observa que cuanto mayor es el tiempo de reacción mayor es

el porcentaje de color eliminado, llegándose a conseguir eliminaciones del 69%

en el caso del colorante Azul Corácido 2B-175.

Además, para tiempos de contacto cortos (30 minutos) se observa, en general,

un aumento en la eliminación de color con la concentración de peróxido de

hidrógeno, mientras que a tiempos largos se aprecia la máxima eliminación a

una concentración intermedia de H2O2 (12 ppm), y a partir de la cual la

eliminación del color disminuye o se mantiene constante en función del

colorante estudiado. Esta recoloración tiene lugar por razones

desconocidas12,102.

Para los pH´s 3 y 4 se consigue una mayor eliminación del color con

concentraciones de peróxido de hidrógeno bajas sin que esta eliminación

llegue a ser significativa.


106

En resumen, con este tratamiento se consigue una mayor reducción del color

para los colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido 2B-175 que para los

colorantes Pardo Corácido CG y Pardo Derma D2R debido, principalmente, a

las fórmulas moleculares de los mismos, que influye en la mayor o menor

facilidad en el ataque de los radicales hidroxilo a la molécula.

En las figuras 5.6, 5.7, 5.8 y 5.9 se pueden observar estas tendencias para

todas las concentraciones de peróxido de hidrógeno estudiadas.


107

Figura 5.6. Reducción del color en el colorante Carbón Derma NBS con el

tratamiento H2O2 a pH´s: 2, 3 y 4

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

0 ppm H2O2 3 ppm H2O25 ppm H2O2 7 ppm H2O28 ppm H2O2 12 ppm H2O217 ppm H2O2 41 ppm H2O2

pH: 2

pH: 3

pH: 4


108

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

0 ppm H2O2 3 ppm H2O2 5 ppm H2O2

7 ppm H2O2 8 ppm H2O2 12 ppm H2O2

17 ppm H2O2 41 ppm H2O2

Figura 5.7. Reducción del color en el colorante Azul Corácido 2B-175 con el tratamiento H2O2 a pH´s: 2, 3 y 4

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

pH: 2

pH: 3

pH: 4


109

Figura 5.8. Reducción del color en el colorante Pardo Corácido CG con el


-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor





pH: 2

pH: 3

pH: 4


110

Figura 5.9. Reducción del color en el colorante Pardo Derma D2R con el


-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

pH: 2

pH: 3

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor





pH: 4


111

En la figura 5.10 se muestra el espectro del colorante Azul Corácido 2B-175

tras el tratamiento con 41 ppm H2O2 a pH 2 y 4 y con un tiempo de reacción de

21 horas, pudiéndose observar como a pH 2 es donde se consigue la mayor

reducción de color.

Figura 5.10. Comparación de los espectros del colorante Azul Corácido 2B-175 sin/con tratamiento 41 ppm H2O2 + pH´s: 2 y 4

En la figura 5.11 se puede comprobar visualmente el grado de eliminación del

color conseguido para los colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido 2B-

175 para las condiciones indicadas en el pie de la figura.

Figura 5.11. Fotos del tratamiento de los colorantes Carbón Derma NBS y

Azul Corácido 2B-175 con 41 ppm H2O2 a pH´s: 2, 3 y 4 (270 min.)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900


Abs

pH:2 pH:4 Sin tratamiento


112

5.3.3. TRATAMIENTO CON H2O2 Y Fe2+

Tal y como se apuntó en el apartado 2.2.3.3., el peróxido de hidrógeno en

presencia de catalizadores, como el hierro, mejora la oxidación, generando

radicales hidroxilo que reaccionan con las sustancias orgánicas.

Mediante este proceso, las aguas residuales tóxicas pueden ser tratadas para

reducir simultáneamente la toxicidad y el contenido de materia orgánica. Esta

oxidación química da lugar a la oxidación parcial de las sustancias orgánicas

refractarias a especies más biodegradables.

RESULTADOS

Para estudiar la eliminación de color en disoluciones de 400 mL de volumen

con 40 ppm de concentración en colorante, se realizaron diferentes ensayos

con diferentes combinaciones en concentración de peróxido de hidrógeno y de

hierro (II).

Así, para mismas concentraciones de peróxido de hidrógeno se varió la

cantidad de hierro (II) (sulfato ferroso) añadida entre 2.5 y 150 mg/L,

obteniéndose diferentes combinaciones de peróxido de hidrógeno con hierro

(II). En todo momento se mantuvo una agitación constante de 50 rpm. Las

medidas de las absorbancias se llevaron a cabo a la hora y las 15 horas.

Las combinaciones que se llevaron a cabo son las siguientes: a siete

disoluciones de 40 ppm en colorante y 400 mL de volumen se añadió una

concentración de peróxido de hidrógeno de 3 ppm y se ajusto la concentración

de hierro(II) a 0, 2,5, 10, 25, 50, 100 y 150 ppm; estas mismas concentraciones

de Fe(II) se ajustaron a disoluciones con 5, 7 y 8 ppm en H2O2. Los resultados obtenidos se recogen en el anexo II.


113

Figura 5.12. Estudio de la reducción del color con el tratamiento H2O2 +

Fe2+

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

Carbón Derma NBS

Azul Corácido 2B-

Pardo Corácido CG

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

3 ppm H2O2 (1h) 3 ppm H2O2 (15h)8 ppm H2O2 (1h) 8 ppm H2O2 (15h)

Pardo Derma D2R


114

En la figura 5.12 se observa como la concentración de peróxido de hidrógeno

no es un factor determinante en la reducción del color de la solución. Además,

la actuación del par H2O2/Fe2+ es más efectiva a largos tiempos de contacto (15

horas) que a cortos períodos de reacción (1 hora).

En el caso de los colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido 2B-175 se

consigue, prácticamente, la misma disminución del color a partir de 100 ppm de

hierro(II) independientemente del tiempo de reacción y de la concentración de

peróxido de hidrógeno. Sin embargo, para los colorantes Pardo Corácido CG y

Pardo Derma D2R se consigue una mayor reducción del color a mayores

tiempos de contacto independientemente de la concentración de Fe2+.

Esta tendencia es debida a que los radicales hidroxilo atacan con facilidad las

uniones azo de los colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido 2B-175,

mientras que el ataque al grupo azo del colorante Pardo Corácido CG está más

impedido a causa de poseer un grupo NO2 en posición para, que retira

densidad electrónica, haciendo más difícil el ataque a la unión azo. En el caso

del colorante Pardo Derma D2R, al ser su grupo cromóforo la quinona, no

puede ser más oxidado por lo que se obtiene una reducción del color muy baja,

debida al ataque a sus grupos auxocrómicos.

En la figura 5.13 se muestra el espectro del colorante Pardo Derma D2R antes

y después de ser tratado con 50 ppm Fe2+ y 8 ppm de peróxido de hidrógeno al

cabo de 15 horas.


115

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900


Abs

H2O2+FeSin tratamiento

Figura 5.13. Espectro del colorante Pardo Derma D2R tratado con 50 ppm

Fe2+ y 8 ppm H2O2 al cabo de 15 horas En la figura 5.14 se muestra una fotografía de los cuatro colorantes antes y

después de ser tratados con 8 ppm H2O2 y 50 ppm Fe2+ durante 15 horas.

Figura 5.14. Fotografía de los cuatro colorantes antes y después de tratarlos con 50 ppm Fe2+ y 8 ppm H2O2 (15 h)

Después de observar los resultados obtenidos con este tratamiento, se

comprueba como el hierro (II) es el principal precursor de la destrucción de los

grupos cromóforos en las moléculas de colorante y como los mejores

resultados se obtienen a largos tiempos de contacto.

Carbón Derma

Azul Corácido

Pardo Derma

Pardo Corácido


116

5.3.4. PROCESO FENTON

El proceso Fenton consiste en la oxidación por combinación del peróxido de

hidrógeno con hierro(II) en medio ácido, que corresponde a la máxima relación

de formación de radicales libres en el sistema H2O2-Fe2+ donde el hierro se

utiliza como catalizador, tal y como se comentó en el apartado 2.2.3.4.

Este proceso posee la ventaja de producir simultáneamente la oxidación y

coagulación química. Debido a esto, en trabajos recientes se ha utilizado el

reactivo Fenton para decolorar colorantes en aguas residuales.

El radical hidroxilo generado reacciona rápidamente y de manera no selectiva

con muchos compuestos orgánicos por la hidrógeno-abstracción y adición a los

enlaces C-C insaturados, por lo que al atacar a los enlaces C-C insaturados de

las moléculas de colorante causa la descomposición de estos compuestos y se

consigue la eliminación del color.

RESULTADOS

Este tratamiento se lleva a cabo en dos pasos:

1º Optimización del pH: a soluciones de 40 ppm de colorante (400 mL) se les

añade una cantidad fija de peróxido de hidrógeno y se varia el pH con ácido

sulfúrico. El pH óptimo será aquel con el que se consiga una mayor eliminación

del color. La absorbancia se midió al cabo de media hora.

2º Optimización de la concentración de hierro (II): a volúmenes de 400 mL de

soluciones de 40 ppm de colorante se les ajusto el pH al pH óptimo, obtenido

en el paso anterior, y se les adiciono una cantidad fija de peróxido de

hidrógeno. A continuación se varió la concentración de hierro (II) en solución,

obteniendo las condiciones óptimas para una mayor eliminación del color. Las

medidas de la absorbancia se realizaron al cabo de 30 minutos, una hora y dos

horas.


117

Durante todo el ensayo la solución se mantuvo con una agitación de 50 rpm.

Los resultados de este tratamiento se muestran en el anexo II. Como se puede observar en la figura 5.15, tras diferentes ensayos se obtuvo

que el pH óptimo, aquel con el que se obtiene la mayor disminución de color,

es de 2. Para comprobar que este pH es independiente de la concentración de

peróxido de hidrógeno presente en el medio se hizo un estudio final repitiendo

los ensayos con mayores concentraciones de H2O2.

En la figura 5.16 se muestra, para el colorante Carbón Derma NBS, como el

pH óptimo sigue siendo 2 con una concentración de peróxido de hidrógeno de

66 ppm, se comprobó que esto mismo ocurre para los cuatro colorantes

ensayados.

Figura 5.15. Optimización del pH

Figura 5.16. Optimización del pH con el colorante Carbón Derma NBS

-20

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7

pH

% E

limin

ació

n co

lor

Carbón Derma

Azul Corácido

Pardo Corácido

Pardo Derma

ppm H2O2: 5

0102030405060708090

100

0 1 2 3 4 5 6 7

pH

% E

limin

ació

n co

lor 66 ppm H2O2

5 ppmH2O2


118

Figura 5.17. Optimización de la concentración de hierro (II)

-20

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

pH: 2ppm H2O2: 5

-20

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

pH: 2ppm H2O2: 5

-20

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor

pH: 2ppm H2O2: 5

-20

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

ppm FeSO4

% E

limin

ació

n co

lor 30 minutos

1 hora2 horas

pH: 2ppm H2O2: 5

Carbón Derma NBS


Pardo Corácido CG

Pardo Derma D2R


119

Como se puede apreciar en la figura 5.17 y en la tabla 5.10, para los

colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido 2B-175, mediante el

tratamiento Fenton s e consiguen reducciones del color del 62% y 72%

respectivamente, con un tiempo de reacción de 30 minutos y 25 ppm Fe2+.

Aumentando el tiempo de contacto a 2 horas, la reducción del color aumenta a

más de un 80%. Sin embargo, para los colorantes Pardo Corácido CG y Pardo

Derma D2R, se consiguen reducciones del color del 42% y 8%

respectivamente, con un tiempo de reacción de 30 minutos y una concentración

de Fe2+ de 100 ppm, consiguiéndose un aumento en la reducción de hasta un

71% y 47% con un tiempo de contacto de 2 horas.

Esta mayor reducción del color en los colorantes Carbón Derma NBS y Azul

Corácido 2B-175 que en Pardo Corácido CG y Pardo Derma D2R es debida, al

igual que en los tratamientos de oxidación anteriores, a las distintas fórmulas

moleculares de cada colorante, resultando más fácil el ataque a los grupos

cromóforos en los colorantes Carbón Derma NBS y Azul Corácido 2B-175 que

en el Pardo Corácido CG y Pardo Derma D2R debido a la presencia del grupo

nitro y quinona en estos últimos.

En resumen, la mayor eliminación de color se obtiene para tiempos de contacto

de 2 horas, esto es debido a que el peróxido de hidrógeno, en este proceso,

desaparece al cabo de este tiempo, independientemente de la concentración

inicial, por lo tanto, un tiempo de reacción de 2 horas es necesario para el

proceso Fenton103.

También se observa como a partir de 25 ppm de Fe2+ no se consigue una

mejora en la reducción del color para los colorantes Carbón Derma NBS y Azul

Corácido 2B-175, siendo a partir de 100 ppm de Fe2+ en el caso de los

colorantes Pardo Corácido CG y Pardo Derma D2R.


120

Tabla 5.10. Reducción del color en función de la concentración de Fe2+ con el tiempo de reacción (pH: 2; ppm H2O2: 5)


ppm Fe2+

Carbón Derma NBS


Pardo Corácido CG

Pardo Derma D2R

30 min. 2 h 30 min. 2 h 30 min. 2 h 30 min. 2 h 2.5 44.5 55.5 64.7 76 9.6 15 5.2 6.9 25 61.8 83.3 72.1 80.1 12.4 33.2 5.7 16.6 250 80.0 88.9 71.3 78.6 62.3 76.3 19 39.5

En la figura 5.18 se comprueba que los grupos cromóforos del colorante Pardo

Derma D2R son efectivamente, al igual que en los otros tres colorantes

destruidos, obteniéndose una importante reducción del color.

Figura 5.18. Espectro del colorante Pardo Derma D2R antes y después del tratamiento Fenton. (pH: 2; ppm H2O2: 5; ppm Fe2+: 250; 2h)

En la figura 5.19 se puede comprobar visualmente el grado de reducción del

color para los colorantes Pardo Corácido CG y Pardo Derma D2R.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900


Abs

Sin tratamiento Fenton


121

Figura 5.19. Optimización de la concentración de Fe2+. Concentración de Fe2+: 0, 25, 50, 100, 150 y 250 ppm (pH:2, ppm H2O2: 5)

Durante el tratamiento Fenton un gran número de pequeños flóculos fueron

detectados en el agua tratada. De acuerdo con Lin, S.H. y Chen, M.L.102 estos

flóculos son complejos de hidróxido de hierro formados por reacción entre el

hierro y los iones hidróxido.

Pardo Derma D2R

Pardo Corácido CG


122

5.3.5. TRATAMIENTO CON OZONO

Resumiendo lo mostrado en el apartado 2.2.4.1., la ozonización para la

eliminación del color es recomendada debido a que no se generan lodos

químicos, tiene el potencial para producir la eliminación de color y la reducción

orgánica en un mismo paso y todos los residuos del ozono se descomponen

fácilmente en O2 y H2O.

El proceso de ozonización de compuestos disueltos en agua constituye una

técnica de oxidación avanzada, en la que interviene el radical hidroxilo

procedente de la descomposición del ozono.

La acción directa del ozono se concreta en tres posibles modos de acción:

- Reacciones de adición sobre los enlaces no saturados.

- Reacciones electrófilas en las que la parte positiva de la molécula de

ozono atacará a las posiciones de mayor densidad de electrones de

otras moléculas.

- Reacciones nucleófilas en las que la parte negativa de la molécula de

ozono atacará a las posiciones con déficit de electrones de otras

moléculas.

La descomposición indirecta del ozono es favorecida por los siguientes

factores:

- Aumento del pH del agua por introducción de iones OH-.

- Existencia de radicales que contribuyan a propagar la reacción de

descomposición.

- Ausencia de especies como bicarbonatos y carbonatos que tienen

gran afinidad por los radicales hidroxilo. Es decir, la presencia de

bicarbonatos tiende a estabilizar a la molécula de ozono y a favorecer

su acción molecular o directa.


123

La acción del ozono sobre las sustancias orgánicas es la siguiente:

- Con los compuestos alifáticos insaturados el ozono lleva a cabo una

adición sobre el doble enlace y una ruptura de la molécula.

- Con los compuestos alifáticos oxigenados el ozono lleva a cabo una

oxidación (alcohol a aldehido y aldehido a ácido) y una ruptura de la

molécula.

- Con los compuestos orgánicos nitrogenados el ozono ataca al par de

electrones no compartidos del nitrógeno, dando lugar a un ataque

electrófilo.

- Con los compuestos aromáticos el ozono actúa sobre el anillo

bencénico para hidroxilarlo primero y abrirlo después, con formación

de compuestos alifáticos portadores de funciones carbonilo y

carboxilo.

RESULTADOS

En este caso se trataron 500 mL de muestra con una concentración de 40 ppm

de colorante, disponiéndose en una probeta de vidrio de 1 L para obtener el máximo tiempo de contacto entre el ozono y la muestra (figura 5.20).

Para obtener una generación de ozono constante durante el tratamiento, se

procedió a un precalentamiento del generador de ozono de 30 minutos. Una

vez estable el generador de ozono se trató la muestra de colorante hasta

conseguir la máxima eliminación del color. Las medidas de la absorbancia se

realizaron cada minuto durante los cinco primeros minutos y cada 5 minutos

hasta el final del ensayo. Todos los resultados obtenidos se recogen en el anexo II.


124

Figura 5.20. Tratamiento con ozono del colorante Carbón Derma NBS

Como se puede observar en la figura 5.21 y en la tabla 5.11, mediante el

tratamiento con ozono de los cuatro colorantes se obtienen eliminaciones de

color prácticamente del 100% empleando largos tiempos de contacto.

Se puede comprobar como a cortos tiempos de reacción (5-15 minutos) se

obtiene una mayor eliminación de color a pH básicos (8 y 10) que a pH ácidos

(2 y 4); sin embargo, únicamente con el colorante Pardo Derma D2R se

observa que, tanto a tiempos cortos como a tiempos largos, la mejor reducción

de color se obtiene a pH básicos, mientras que con los colorantes Carbón

Derma NBS, Azul Corácido 2B-175 y Pardo Corácido CG es a pH ácidos con

los que mejor resultado se obtiene a tiempos largos.

Tabla 5.11. Comparación de la eliminación de color en los cuatro

colorantes a diferentes tiempos y distintos pH

% Reducción color

CARBÓN DERMA AZUL CORÁCIDO PARDO CORÁCIDO PARDO DERMA Tiempo (min.) Tiempo (min.) Tiempo (min.) Tiempo (min.)

pH 5 15 60 5 15 60 5 15 60 5 15 60 2 22.8 33.0 74.6 28.6 60.2 91.6 53.9 69.4 97.0 11.4 15.0 45.3 4 25.1 39.8 76.5 23.3 56.6 87.6 28.9 55.6 95.2 9.1 18.6 59.4 8 26.0 55.2 91.8 41.0 69.3 87.0 34.6 61.7 93.88 12.2 28.7 64.4

10 36.1 55.9 75.8 37.1 46.5 59.9 36.8 61.1 77.9 17.1 37.9 70.8


125

Figura 5.21. Reducción del color por ozonización

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

pH: 7,8 (sin ajustar)pH: 2pH: 4pH: 10

Carbón Derma NBS


Pardo Corácido CG

Pardo Derma D2R


126

Como se ha comprobado con los resultados obtenidos, empleando ozono se

obtienen altas eliminaciones del color, esto es debido a la oxidación o ruptura

de los compuestos complejos y cromóforos que forman los colorantes

empleados62.

El pH de la solución altera la composición química del ozono así, los radicales

libres hidroxilo son formados por la descomposición del ozono a altos pH

mientras que el ozono molecular permanece como principal oxidante a pH

bajos65, esto explica el distinto comportamiento del ozono bajo diferentes

condiciones de pH.

En la figura 5.22 se muestra el espectro del colorante Pardo Derma D2R

tratado durante 3 horas con ozono, pudiéndose comprobar como se consigue

una buena destrucción de los grupos cromóforos a pH ácidos.

Figura 5.22. Espectro reducción del color en el colorante Pardo Derma D2R con ozono (tiempo: 3h)

En la figura 5.23 se muestra una comparación visual de los resultados

obtenidos para los colorantes Azul Corácido 2B-175 y Carbón Derma NBS a

pH:4 tras 100 minutos de reacción.

-0,5

00,5

11,5

22,5

33,5

4

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Longitud de onda

Abs

Sin tratamientopH: 2pH: 4


127

Figura 5.23. Reducción del color mediante ozonización a pH: 4 de los colorantes Azul Corácido 2B-175 y Carbón Derma NBS (100 minutos)

Con el fin de conocer la variación de la concentración del colorante con el

tiempo mediante el tratamiento con ozono, se representó el logaritmo

neperiano de la relación de concentraciones frente al tiempo en minutos,

observándose que los datos se ajustan a una ecuación de primer grado. Estas

ecuaciones se muestran a continuación:

Carbón Derma NBS:

pH: 2 ln (C/C0) = -0.0244 t + 0.1584 r = 0.9791 (5.5)

pH: 4 ln (C/C0) = -0.0244 t - 0.01 r = 0.9874 (5.6)

pH: 8 ln (C/C0) = -0.0386 t - 0.1534 r = 0.9982 (5.7)

pH: 10 ln (C/C0) = -0.0175 t - 0.4121 r = 0.8958 (5.8) Azul Corácido 2B-175:

pH: 2 ln (C/C0) = -0.0387 t - 0.3648 r = 0.9785 (5.9)

pH: 4 ln (C/C0) = -0.029 t - 0.318 r = 0.9704 (5.10)

pH: 8 ln (C/C0) = -0.0229 t - 0.5958 r = 0.8952 (5.11)

pH: 10 ln (C/C0) = -0.0077 t - 0.3924 r = 0.8759 (5.12)


128

Pardo Coracido CG:

pH: 2 ln (C/C0) = -0.0441 t - 0.0652 r = 0.9891 (5.13)

pH: 4 ln (C/C0) = -0.0474 t - 0.0853 r = 0.9933 (5.14)

pH: 8 ln (C/C0) = -0.0416 t - 0.2838 r = 0.9901 (5.15)

pH: 10 ln (C/C0) = -0.014 t - 0.6117 r = 0.7958 (5.16)

Pardo Derma D2R:

pH: 2 ln (C/C0) = -0.0089 t + 0.0162 r = 0.9971 (5.17)

pH: 4 ln (C/C0) = -0.0137 t + 0.0138 r = 0.9978 (5.18)

pH: 8 ln (C/C0) = -0.0165 t - 0.0223 r = 0.9874 (5.19)

pH: 10 ln (C/C0) = -0.0161 t - 0.1678 r = 0.9912 (5.20)

Este comportamiento de cinética de primer orden para la decoloración

mediante el tratamiento con ozono se recoge también en varias

publicaciones12,25,65,66,68.


129

5.3.6. TRATAMIENTO CON OZONO Y H2O2

El sistema combinado de oxidación O3/H2O2 produce mayores rendimientos de

conversión que la ozonización simple, es decir, se observa un efecto sinérgico

entre el ozono y el peróxido de hidrógeno (apartado 2.2.4.1.).

En este sistema los radicales .OH se generan mediante un mecanismo en

cadena radicalaria por interacción entre el O3 y el H2O2, el mecanismo consta

de una serie de reacciones que involucran varios iones e intermedios como H+,

OH2+, O3

+, O2+, HO3

., etc.

RESULTADOS

El procedimiento seguido y material empleado en estos ensayos fue el mismo

que en el apartado 5.2.5.1, con la diferencia de que en cada experimento se

adicionó una determinada cantidad de peróxido de hidrógeno (30% p/v) con el

fin de estudiar si se producía una mejora en la eliminación del color.

Las cantidades estudiadas de H2O2 fueron cuatro: 0, 6, 30 y 60 mg H2O2/L

disolución de colorante, procediéndose a tomar alícuotas de muestra tratada

con ozono cada 5 minutos durante 1 hora. Todos los resultados obtenidos se muestran en el anexo II. En la tabla 5.12 se muestra un resumen de los

porcentajes de reducción de color obtenidos.

Tabla 5.12. Comparación de la reducción del color a tres tiempos con

diferentes concentraciones de H2O2


CARBÓN DERMA Tiempo (min)

AZUL CORÁCIDO Tiempo (min)

PARDO CORÁCIDOTiempo (min)

PARDO DERMA Tiempo (min)

ppm H2O2 5 15 60 5 15 60 5 15 60 5 15 60

0 25.7 53.6 92.4 43.2 70.7 86.7 30.4 53.4 89.0 11.0 24.1 56.6 6 23.5 40.7 61.5 23.4 47.1 81.3 32.4 59.5 89.2 9.9 17.8 37.9 30 38.3 45.4 60.3 33.6 58.8 86.4 32.4 60.1 86.7 14.0 19.8 37.2 60 52.4 54.4 66.1 40.8 63.6 88.9 36.1 60.5 87.0 18.5 23.8 40.7


130

Figura 5.24. Reducción del color con el tratamiento O3 + H2O2

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor 0 ppm H2O2

6 ppm H2O230 ppm H2O260 ppm H2O2


Pardo Corácido CG

Pardo Derma D2R

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

Carbón Derma NBS


131

Según los resultados obtenidos y mostrados en la tabla 5.12 y la figura 5.24,

se observa como tendencia general una mayor reducción del color a tiempos

cortos (4, 5 minutos) con altas concentraciones de peróxido de hidrógeno,

alcanzándose reducciones de entre el 36-52% para los colorantes Carbón

Derma NBS, Azul Corácido 2B-175 y Pardo Corácido CG y del 19% para el

colorante Pardo Derma D2R (mucho más difícil de romper).

Esta tendencia se invierte a partir de los 5 minutos de reacción, obteniéndose

una mayor reducción del color con concentraciones bajas de H2O2, siendo las

reducciones del color al cabo de una hora de tratamiento cercanas al 90% para

los colorantes Carbón Derma NBS, Azul Corácido 2B-175 y Pardo Corácido

CG, mientras que para el colorante Pardo Derma D2R solo se obtiene una

reducción del 40%.

En el tratamiento con ozono y peróxido de hidrógeno la reducción de color se

asemeja a una cinética de primer orden. Las ecuaciones que representan la

variación de la concentración (mg/L) con el tiempo (minutos) se representan a

continuación:

Carbón Derma NBS:

ppm H2O2: 0 ln (C/C0) = -0.0139 t - 0.0459 r = 0.9892 (5.21)

ppm H2O2: 6 ln (C/C0) = -0.0077 t - 0.0521 r = 0.9698 (5.22)

ppm H2O2: 30 ln (C/C0) = -0.0066 t - 0.0941 r = 0.9498 (5.23)

ppm H2O2: 60 ln (C/C0) = -0.0069 t - 0.148 r = 0.9169 (5.24)


ppm H2O2: 0 ln (C/C0) = -0.0509 t - 0.2072 r = 0.9237 (5.25)

ppm H2O2: 6 ln (C/C0) = -0.0289 t - 0.1341 r = 0.9758 (5.26)

ppm H2O2: 30 ln (C/C0) = -0.0337 t - 0.2594 r = 0.9577 (5.27)

ppm H2O2: 60 ln (C/C0) = -0.0363 t - 0.3221 r = 0.959 (5.28)


132

Pardo Coracido CG:

ppm H2O2: 0 ln (C/C0) -0.037 t - 0.1465 r = 0.9915 (5.29)

ppm H2O2: 6 ln (C/C0) = -0.0382 t - 0.1935 r = 0.9714 (5.30)

ppm H2O2: 30 ln (C/C0) = -0.0341 t - 0.2368 r = 0.9538 (5.31)

ppm H2O2: 60 ln (C/C0) = -0.0335 t - 0.2876 r = 0.9555 (5.32) Pardo Derma D2R:

ppm H2O2: 0 ln (C/C0) = -0.0139 t - 0.0459 r = 0.9891 (5.33)

ppm H2O2: 6 ln (C/C0) = -0.0077 t - 0.052 r = 0.9698 (5.34)

ppm H2O2: 30 ln (C/C0) = -0.0066 t - 0.0939 r = 0.9498 (5.35)

ppm H2O2: 60 ln (C/C0) = -0.0068 t - 0.1478 r = 0.9168 (5.36)


133

5.3.7. RADIACIÓN ULTRAVIOLETA

Tal y como se ha dicho en el apartado 2.2.4.2., la resistencia de algunos

compuestos a los tratamientos clásicos ha provocado la investigación de otros

métodos más efectivos. Una alternativa es la fotooxidación, cuya base es la

adición de energía radiante a un sistema, produciendo moléculas

electrónicamente excitadas que pueden dar lugar a reacciones químicas.

La fotooxidación es un proceso irreversible en el cual el colorante es degradado

a productos incoloros. En la mayoría de los azo colorantes, la fotooxidación

está asociada con la división oxidativa de la unión azo.

Como es de suponer, los colorantes en estado excitado son extremadamente

inestables y tienen un período de vida muy corto. El que la molécula de

colorante sea excitada o no dependerá de la fotosensibilidad y reactividad de la

misma y, por lo tanto, de esta última propiedad dependerá el que una molécula

de colorante pueda ser o no decolorada.

Sin embargo, la radiación ultravioleta presenta como inconvenientes la

necesidad de tener un agua clara (libre de turbidez) y capas finas de agua a

tratar.

RESULTADOS

En estos ensayos el volumen de la muestra a tratar fue de 100 mL, con una

concentración de 40 ppm en colorante.

Inicialmente se realizó un precalentamiento de la lámpara de 15 minutos, con el

fin de alcanzar una emisión estable de radiación ultravioleta, a continuación se

sometió la muestra a radiación ultravioleta, variando el tiempo de exposición y

midiéndose la absorbancia a cada uno de los tiempos. Los tiempos estudiados

fueron: 10 minutos, 30 minutos, 1, 2, 7 y 9 horas. Todos los resultados

obtenidos se muestran en el anexo II.


134

Figura 5.25. Reducción del color mediante tratamiento por radiación UV. Potencia: 749 mW

En la figura 5.25 se puede observar como para poder obtener una reducción

del color del orden del 60%, es necesario tratar el agua coloreada con radiación

ultravioleta durante un periodo de tiempo muy elevado (7 horas).

Sin embargo, con el colorante Pardo Derma D2R únicamente se consigue

reducir el color en un 23% para un tiempo de contacto de 9 horas. Esto era de

esperar ya que el grupo quinona, que le da el color a este colorante, es mucho

más difícil de ser atacado que los grupos azo.

Hay que tener en cuenta que, según I. Sentana104, debido a las características

geométricas del reactor, el aprovechamiento de la intensidad de luz ultravioleta,

emitida en el reactor discontinuo, es tan solo del 18%, mientras que en un

reactor en continuo se aprovecha el 100% de la intensidad de luz UV emitida.

Tabla 5.13. Variación de la reducción del color en función del tiempo

mediante tratamiento con radiación UV

% Reducción del color Tiempo (min.) CARBÓN DERMA AZUL CORÁCIDO PARDO CORÁCIDO PARDO DERMA

10 13.0 10.0 5.5 -0.6 60 30.9 47.9 18.6 1.6

120 38.1 60.8 30.0 8.4 540 51.8 66.2 58.7 23.2

0102030405060708090

100

0 100 200 300 400 500 600

Tiempo (min)

% E

limin

ació

n co

lor

Carbón DermaAzul CorácidoPardo CorácidoPardo Derma


135

En la tabla 5.13 se muestra como a medida que aumenta el tiempo de

exposición del colorante a la radiación ultravioleta se consigue una mayor

destrucción de los grupos cromóforos de las moléculas de los colorantes.

Según Daoxin, Y., Huasheng, X. y Shugui, D.38 y Chu, W. y Ma, C.W.24, las

reacciones que tienen lugar mediante la fotodegradación son:

1.- Eliminación de nitrógeno de azo-compuestos.

2.- Ruptura del sistema benceno.

3.- Reordenación de los radicales fotogenerados.

Estas reacciones son las que están produciendo una reducción del color en los

colorantes estudiados.

En la figura 5.26 se muestra el espectro del colorante Pardo Corácido CG tras

someterlo durante 7 horas a radiación ultravioleta.

Figura 5.26. Espectro del colorante Pardo Corácido CG antes y después del tratamiento con radiación UV (potencia: 749 mW) durante 7h.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900


Abs

UVSin tratamiento


136

La variación de la concentración del colorante tratado con radiación ultravioleta

sigue un comportamiento lineal frente al tiempo. En la figura 5.27 se pueden

observar estas tendencias.

Figura 5.27. Variación de la concentración de los colorantes frente al

tiempo

Esta cinética de primer orden en la eliminación de colorante frente al tiempo de

exposición a la radiación ultravioleta coincide con los estudios realizados por Y.

Daoxin38 y N.H. Ince100. A continuación se muestran las ecuaciones que

recogen este comportamiento:

Carbón Derma NBS:

ln (C/C0) = -0.0058 t - 0.051 r = 0.9074 (5.37)


ln (C/C0) = -0.0082 t - 0.0373 r = 0.9619 (5.38)

Pardo Corácido CG:

ln (C/C0) = -0.0021 t - 0.058 r = 0.9833 (5.39)

Pardo Derma D2R:

ln (C/C0) = -0.0007 t + 0.0082 r = 0.9904 (5.40)

-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Tiempo (min.)

ln(C

/C0)

Carbón Derma Azul Corácido

Pardo Corácido Pardo Derma


137

5.3.8. TRATAMIENTO CON RADIACIÓN UV Y H2O2

La combinación de radiación ultravioleta con peróxido de hidrógeno es

especialmente interesante cuando se desea obtener un agua con un alto grado

de pureza. Este proceso es capaz de destruir muchos de los contaminantes

orgánicos más difíciles de degradar (apartado 2.2.4.2.).

Al utilizar la radiación ultravioleta combinada con el peróxido de hidrógeno se

observa un efecto sinérgico entre ambos, es decir, el rendimiento que se

obtiene es mayor que si se irradia primero el agua a tratar y, posteriormente, se

trata con peróxido de hidrógeno.

Hay que tener en cuenta que la fotólisis del peróxido de hidrógeno puede verse

afectada por la presencia de partículas en suspensión u otras especies

absorbentes. La presencia de otras especies reactivas en el agua, como

carbonatos, bicarbonatos, sustancias húmicas o iones fosfato, puede afectar al

grado de degradación de los contaminantes orgánicos por el consumo de

radicales hidroxilo.

RESULTADOS

Al igual que en el apartado anterior, el volumen de la muestra a tratar fue de

100 mL con una concentración de 40 ppm en colorante.

Con el fin de alcanzar una radiación estable de luz ultravioleta, se realizó un

precalentamiento de la lámpara de 15 minutos. Seguidamente, para un mismo

tiempo de exposición, se varió la concentración de peróxido de hidrógeno en la

muestra. En función de los resultados observados, los tiempos estudiados

fueron de 5, 10 y / o 15 minutos, al final de los cuales se procedía a la lectura de la absorbancia correspondiente. En el anexo II se recogen todos los

resultados obtenidos.


138

Figura 5.28. Reducción del color mediante el tratamiento radiación UV +

H2O2

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6

ppm H2O2

% E

limin

ació

n co

lor

10 min15 min

Carbón Derma NBS

0102030405060708090

100

0 1 2 3 4 5 6

ppm H2O2

% E

limin

ació

n co

lor

10 min15 min


0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6

ppm H2O2

% E

limin

ació

n co

lor

5 min

10 minPardo Corácido CG

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6ppm H2O2

% E

limin

ació

n co

lor

10 min Sin Filtrar10 min Filtrado15 min Sin Filtrar15 min FiltradoPardo Derma D2R


139

En la figura 5.28 y tabla 5.14 se observa la rápida reducción del color que

tiene lugar cuando se somete al colorante a la acción conjunta del peróxido de

hidrógeno y la radiación ultravioleta.

A partir de 0.7 ppm H2O2 no se consigue aumentar de manera significativa la

reducción del color de las soluciones, aunque sí que se consigue una mayor

reducción del color aumentando el tiempo de exposición a la radiación

ultravioleta.

Con el colorante Pardo Corácido CG se consigue una reducción del color más

alta y más rápida que con los colorantes Carbón Derma NBS, Azul Corácido

2B-175 y Pardo Derma D2R. Esto debe ser debido a que los intermedios

generados durante el tratamiento son mucho más reactivos que en el resto de

los colorantes.

Al someter al colorante Pardo Derma D2R a este tratamiento se observa la

formación de pequeños flóculos que dan turbidez a la solución, por lo que se

procedió a filtrarla, consiguiéndose una reducción del color mucho más elevada

(del 96% para un tiempo de reacción de 15 minutos).

Tabla 5.14. Comparación de la reducción del color mediante el tratamiento

H2O2 + UV


CARBÓN DERMA Tiempo (min)

AZUL CORÁCIDO Tiempo (min)

PARDO CORÁCIDO Tiempo (min)

PARDO DERMA Tiempo (min)

ppm H2O2 10 15 10 15 5 10 10 (F) 15 (F) 0.3 39.4 50.9 21.7 44.8 56.9 68.2 73.2 85.5 2.6 56.1 69.3 41.2 52.1 75.0 91.3 86.8 93.8 5.6 56.0 63.4 39.5 54.7 67.6 86.1 87.5 85.7

(F): Filtrado


140

En la figura 5.29 se compara visualmente la eliminación del color conseguida

para los cuatro colorantes, comprobándose que la reducción de color obtenida

es bastante buena.

Figura 5.29. Comparación visual de la reducción del color mediante el tratamiento 15 minutos de radiación UV (potencia: 749 mW) + 1.3 ppm

H2O2

La concentración de los colorantes varia de forma lineal frente a la

concentración de peróxido de hidrógeno para un tiempo de reacción fijo. A

continuación se muestran las ecuaciones de primer grado que muestran este

comportamiento:

Carbón Derma NBS:

t = 10 min ln (C/C0) = -2.1374 ppm H2O2 - 0.27 r = 0.9392 (5.41)

t = 15 min ln (C/C0) = -3.1197 ppm H2O2 - 0.3427 r = 0.8858 (5.42) Azul Corácido 2B-175:

t = 10 min ln (C/C0) = -2.6453 ppm H2O2 - 0.0518 r = 0.9915 (5.43)

t = 15 min ln (C/C0) = -3.9074 ppm H2O2 - 0.1986 r = 0.9581 (5.44)

CARBÓN DERMA

AZULCORÁCIDO

PARDODERMA

PARDO CORÁCIDO


141

Pardo Corácido CG:

t = 5 min ln (C/C0) = -0.5532 ppm H2O2 + 0.4414 r = 0.9256 (5.45)

t = 10 min ln (C/C0) = -12.649 ppm H2O2 – 0.0642 r = 0.9985 (5.46) Pardo Derma D2R (F):

t = 10 min ln (C/C0) = -10.827 ppm H2O2 - 0.2072 r = 0.972 (5.47)

t = 15 min ln (C/C0) = -15.985 ppm H2O2 - 0.2736 r = 0.9736 (5.48)


142

5.4. COMPARACIÓN ENTRE LOS TRATAMIENTOS

Tras la realización de todos los ensayos de oxidación, se ha procedido a

realizar un estudio comparativo entre los mismos con el fin de conocer las

condiciones necesarias para obtener una reducción del color del 50%, así

como la máxima reducción del color que se puede conseguir con cada

tratamiento para cada uno de los colorantes.

5.4.1. REDUCCIÓN DE UN 50% EN EL COLOR

En la tabla 5.15 se muestra un resumen para cada colorante de las

condiciones de cada tratamiento y el porcentaje de reducción del color obtenido

(se han elegido las condiciones para las que se obtiene aproximadamente un

50% de reducción del color).

Como se puede observar en la tabla 5.15, los tratamientos estudiados con los

que se consigue una reducción de, aproximadamente, el 50% del color en

todos los colorantes son:

- H2O2 con Fe2+

- Fenton

- Ozono

- Radiación UV + H2O2

De entre ellos, el tratamiento con ozono y el tratamiento con UV + H2O2 son los

dos tratamientos que reducen el color en menos tiempo (máximo de 25 minutos

para reducir el color del colorante Pardo Derma D2R con ozono) y los que

menos cantidad de reactivos necesitan (máximo de 1.3 ppm H2O2 ).


143

Tabla 5.15. Comparación de los distintos tratamientos para obtener una reducción del color del 50% COLORANTES

CARBÓN DERMA NBS AZUL CORÁCIDO 2B-175 PARDO CORÁCIDO CG PARDO DERMA D2R Tratamiento Condiciones % Reducción Condiciones % Reducción Condiciones % Reducción Condiciones % Reducción

Cl2

30 ppm Cl2, 30 min.

51

10 ppm Cl2 30 min.

56

25 ppm Cl2 30 min.

54

No se alcanza

H2O2 + pH

pH: 2

6.6 ppm H2O2 21 horas

50

pH: 2


51

No se alcanza

No se alcanza

H2O2 + Fe2+

3 ppm H2O2

100 ppm FeSO4 1 hora

74

3 ppm H2O2

100 ppm FeSO4

1 hora

92

3 ppm H2O2

100 ppm FeSO4

1 hora

50

8 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

1 hora

54

Fentón

pH: 2

5 ppm H2O2

10 ppm FeSO4

30 min.

53

pH: 2

5 ppm H2O2

2.5 ppm FeSO4

30 min.

65

pH: 2

5 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

30 min.

53

pH: 2

5 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

2 horas

49


144

COLORANTES


O3

pH: 8 15 min.

55

pH: 8 10 min.

60

pH: 2 3 min.

50

pH: 10

25 min. y

pH: 8

35 min.

51

O3/H2O2 6 ppm H2O2

30 min.

y

60 ppm H2O2

5 min.

51

52

6 ppm H2O2

15 min.

y

30 ppm H2O2

10 min.

47

50

6 ppm H2O2

10 min.

48

No se alcanza

UV

7 horas

51

1 hora

48

7 horas

59

No se alcanza

UV/H2O2

1.3 ppm H2O2

10 min.

y

0.3 ppm H2O2

15 min.

53

51

1.3 ppm H2O2

10 min.

y

0.7 ppm H2O2

15 min.

46

55

0.3 ppm H2O2

5 min.

57

0.3 ppm H2O2

10 min.

Filtrando

73


145

5.4.2. MÁXIMA REDUCCIÓN DEL COLOR En la tabla 5.17 se muestra un resumen de las condiciones para cada

tratamiento y cada colorante, así como el mayor porcentaje de reducción del

color que se obtiene en cada caso.

Como se puede observar, únicamente hay dos tratamientos con los que se

consigue la eliminación total del color, estos son:

- H2O2 + Fe2+

- Ozono

Comparando estos dos tratamientos, el tratamiento con ozono únicamente

necesita el ajuste del pH de la solución y un tiempo de reacción máximo de 3

horas (para colorantes con grupos cromóforos quinona), frente a la elevada

concentración de peróxido de hidrogeno y sulfato de hierro (II) y las 15 horas

de reacción usados en el tratamiento con H2O2 + Fe2+. Por lo que el tratamiento

con ozono es el más indicado para eliminar el color en esta agua sintéticas.

Hay que tener en cuenta que, mejorando la difusión del ozono en el agua a

tratar, es decir aumentando el tiempo y la superficie de contacto entre el ozono

y el colorante, se disminuiría el tiempo necesario para conseguir una

eliminación total del color en el agua.

Con el fin conocer la cantidad de ozono (mg O3/L disolución) necesaria para

destruir los grupos cromóforos en los cuatro colorantes, se determinó la

concentración de ozono que llega a reaccionar con los mismos, para ello se

prepararon diferentes disoluciones del reactivo índigo (según el procedimiento

descrito en el “Standard Methods for the Examination of Water and Waste

Water”, 4500-O3 B ) y se trató con ozono en las mismas condiciones que los colorantes estudiados obteniéndose la figura 5.30.


146

El volumen de la disolución final a tratar con ozono fue de 500 mL, variándose

la cantidad de reactivo índigo entre 150 y 500 mL. Esta disolución se trató con

ozono y se midió la disminución de la absorbancia con el tiempo.

Figura 5.30. Variación de la concentración de ozono aportado con el tiempo

Como se observa en la figura 5.30 la cantidad de ozono dosificado varia de

forma lineal según la ecuación de la recta:

mg O3 / L disolución = 0.1695 x tiempo (min.) + 0.0158 (5.49)

Considerando el tiempo necesario para destruir los grupos cromóforos en los

cuatro colorantes y la ecuación (5.49), se ha calculado la dosis de ozono

necesaria para eliminar el color en los cuatro colorantes estudiados, mostrándose en la tabla 5.16. Se ha considerado un tiempo de reacción de 105

minutos para los colorantes Carbón Derma NBS, Azul Corácido 2B-175 y Pardo

Corácido CG, y un tiempo de 180 minutos para el colorante Pardo Derma D2R.

Tabla 5.16. Dosis de ozono necesaria para eliminar totalmente el color

COLORANTE

CARBÓN DERMA NBS

AZUL CORÁCIDO2B-175

PARDO CORÁCIDO CG

PARDO DERMAD2R

mg O3/L disolución

17.8

17.8

17.8

30.5

00,20,40,60,8

11,21,41,6

0 2 4 6 8 10 12Tiempo (min)

mg

O3/L

dis

oluc

ión

500/500350/500150/500


147

Tabla 5.17. Máxima reducción del color obtenida con cada tratamiento COLORANTES


Cl2

80 ppm Cl2, 30 min.

74

60 ppm Cl2 30 min.

71

125 ppm Cl2 30 min.

83

125 ppm Cl2 30 min.

34

H2O2 + pH

pH: 3


71

pH: 2


79

pH: 2


12

pH: 2


21

H2O2 + Fe2+

8 ppm H2O2

150 ppm FeSO4 15 horas

97

8 ppm H2O2

100 ppm FeSO4

15 horas

100

3 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

15 horas

96

3 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

15 horas

93

Fentón

pH: 2

5 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

2 horas

91

pH: 2

5 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

2 horas

83

pH: 2

5 ppm H2O2

250 ppm FeSO4

2 horas

76

pH: 2

5 ppm H2O2

150 ppm FeSO4

2 horas

49


148

COLORANTES


O3

pH: 8 105 min.

99

pH: 2 100 min.

97

pH: 2 105 min.

99

pH: 10 180 min.

97

O3/H2O2

60 ppm H2O2

60 min.

66

60 ppm H2O2

60 min.

89

6 ppm H2O2

60 min.

89

60 ppm H2O2

60 min.

41

UV

9 horas

52

7 hora

67

9 horas

59

7 horas

24

UV/H2O2

2.6 ppm H2O2 15 min.

69


59


91


Filtrando

96

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5. RESULTADOS EXPERIMENTALES Y DISCUSIÓN