Degradación del azul de metileno por método electroquímico evaluando la diferencia de potencial, pH y tipos de electrodos - Ordaya Condor, Jhojamy Ángela (2012)
En esta tesis se evaluó el proceso electroquímico como un tratamiento alternativo para la degradación del colorante Azul de Metileno. Son varios los procesos a utilizar como los biológicos o físicos, sin embargo estos tratamientos convencionales son generalmente ineficaces para la eliminación de colorantes debido a su alta estabilidad bioquímica, peso molecular relativamente alto y la presencia de anillos aromáticos. Los experimentos se llevaron a cabo en una celda electrolítica a escala laboratorio, el efecto de los parámetros tales como; pH inicial, diferencia de potencial y el tipo de material del electrodo en el porcentaje de degradación del Azul de Metileno, se investigó usando un diseño experimental factorial , donde n representa los 3 niveles que se trabajaron en cada parámetro. Para luego utilizar el análisis de varianza, ANOVA. Con el propósito de evaluar y determinar lo niveles adecuados de la diferencia de potencial a trabajar; se realizaron ensayos preliminares con un volumen de muestra de 40 mL de azul de metileno a 25ppm, a un pH=9 (pH óptimo), se evaluó la diferencia de potencial imponiendo un rango de valores (1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6.5V). Los resultados obtenidos según el porcentaje de degradación hallado, determinaron los tres niveles de la diferencia de potencial: 1.5V, 3V y 4.5V. Se escogió tres niveles de pH, los cuales fueron: 5, 7 y 9, valores representativos de cada condición ideal del mismo (ácido, neutro y básico). Se trabajó con tres tipos de material de electrodo; fierro, aluminio y cobre. Para evaluar el porcentaje de degradación del Azul de Metileno se realizaron 27 muestras con tres repeticiones cada una; estas pruebas se trabajaron con un volumen de muestra de 40 mL, una agitación a 2 rpm a temperatura ambiente 16°C en un tiempo de 60 min. Las muestras obtenidas se analizaron con el método instrumental de espectrofotometría UV-Visible. Se obtuvo un 94.7% y 76.5% de degradación al trabajar con electrodos de Fe y Cu respectivamente a 4.5V y pH=9. Al trabajar con electrodos de Al, se observa un 78.0% de degradación a 1.5V y pH=9. Con estos valores obtenidos se llegaría a la conclusión que el material del electrodo óptimo es el Fe, no obstante, la presencia de precipitados en mayor cantidad lo califica como un proceso sucio. En contraposición, el electrodo de aluminio no genera precipitados considerables, los cuales se pueden separar fácilmente. Del Análisis factorial ANOVA se obtuvo el orden del cómo afectan estos parámetros, siendo el más significativo el pH, seguido por el material de electrodo y por último la diferencia de potencial. Todos estos análisis nos permitieron determinar losparámetros óptimos del proceso evaluado, los cuales son; electrodo de Al, pH=9 y diferencia de potencial 4.5V. Se realizó pruebas exhaustivas con el propósito de observar el desempeño de los electrodos como cátodo y ánodo indiferentemente, también se utilizó NaCl (1g/100ml de solución) como electrolito. Todos estos confirman los parámetros óptimos ya establecidos.