Degradación de un contaminante emergente benzotiazol por foto-Fenton solar

Abstract

Introducción: El Benzotiazol (BTH), un contaminante emergente (CE), es una sustancia química ampliamente utilizada por numerosas industrias y productos cotidianos. La amplia aplicación de este compuesto ha provocado una contaminación generalizada en el medio ambiente, generando preocupación no solo por los posibles efectos en el ecosistema sino por los producidos en la salud humana. Uno de los métodos más utilizados para la degradación de contaminantes orgánicos, es el proceso de foto-Fenton, en el cual se generan radicales hidroxilos (OH•), una especie reactiva de oxígeno (ROS) altamente reactiva, a partir de la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno (H2O2) llevado a cabo por el ion ferroso (Fe2+) en condiciones ácidas y aplicando una fuente de radiación ultravioleta. Este proceso suele provocar la mineralización de los compuestos orgánicos y se vuelve más atractivo, desde un punto de vista energético, cuando se utiliza la radiación solar como fuente de excitación2. Dada la baja solubilidad del BTH en medios acuosos, se decidió agregar β-Ciclodextrina (β-CD) al medio de reacción con el objetivo de aumentar la solubilidad del BTH. Metodología y Resultados: Se estudió la interacción de la β-CD con BTH mediante espectroscopía UV-vis, la cual permitió dilucidar la formación de un complejo de inclusión entre β-CD y BTH 1:1. Se evaluó la degradación del CE por el proceso foto-Fenton con irradiación UV (364 nm) y con un reactor solar en los diferentes sistemas: (1) H2O tridestilada, (2) agua dulce (sintética), (3) β-CD en H2O tridestilada, (3) β-CD en agua dulce (sintética). En todos los casos la degradación del BTH se midió por HPLC. En los sistemas donde se utilizó agua dulce, los resultados mostraron que la degradación de BTH es más efectiva cuando se usa el reactor solar. Esto se atribuye a la presencia de iones nitratos en el agua dulce. Los iones NO3- bajo radiación solar serían otra fuente de OH•, además de los generados en el proceso de foto-Fenton. Por otro lado, la utilización de β-CD produce que la velocidad de degradación de BTH sea independiente de la fuente de radiación. Conclusiones: el uso de β-CD ofrece una forma ecológica de solubilización y degradación total de BTH mediante el proceso de foto-Fenton solar.