Eliminação catalítica de nitratos empregando catalisadores bimetálicos de pd/in e ácido fórmico como agente redutor: estudo da aplicação a amostras de águas naturais da região do litoral argentino

Abstract

El ion nitrato es un contaminante silente de las aguas de la región del Litoral argentino. Su consumo crónico se asocia al desarrollo de diversos tipos de enfermedades tales como para neonatos el síndrome del niño azul y para adultos se lo reconoce como un disparador de diferentes tipos de cáncer. Existen numerosas tecnologías para la disminución de la concentración de nitratos en el agua, entre ellas se pueden enumerar la desnitrificación biológica, la osmosis inversa y la electrodiálisis. Todas estas tecnologías están bien desarrolladas y puestas a punto en lo que respecta a su aplicación, pero por ejemplo las dos últimas generan concentrados de iones que es necesario tratar antes de verterlos en el medio ambiente. La tecnología catalítica, que aún no es ampliamente difundida, propone un método avanzado de eliminación de nitratos a través del uso de catalizadores bimetálicos, dupla Pd:In, soportados en óxidos de alta superficie, por ejemplo Al2O3, que en presencia de un reductor catalizan la reducción de los nitratos en forma selectiva hacia N2(g). En este capítulo se presentan los resultados obtenidos de la aplicación de un catalizador de Pd,In/Al2O3 1:0,25 %wt, para la eliminación de nitratos, empleando ácido fórmico como fuente alternativa de hidrógeno y como agente amortiguador del pH en forma simultánea. Se obtuvieron excelentes conversiones en las muestras sintéticas de agua (100% de conversión a los 120 min y buena selectividad a N2 (g)) pero en las muestras reales la presencia de los iones naturales actuó negativamente sobre la capacidad catalítica del sistema reduciendo las conversiones de nitrato. Es necesario el estudio sistemático del efecto de los iones presentes en el agua sobre el sistema catalítico.

O íon nitrato consiste em um poluente das águas da região do litoral argentino. Seu consumo está associado ao desenvolvimento de diferentes tipos de doenças, como a síndrome do bebê azul e, para adultos, consiste em uma molécula potencialmente cancerígena. Existem inúmeras tecnologias para reduzir a concentração de nitratos na água, entre as quais a desnitrificação biológica, a osmose reversa e a eletrodiálise. Todas essas tecnologias são bem desenvolvidas e aperfeiçoadas em termos de sua aplicação, mas, por exemplo, a osmose reversa e a eletrodiálise geram concentrados do íon que necessitam de posterior tratamento. A tecnologia catalítica, que ainda não é muito difundida, propõe um método avançado de remoção do nitrato por meio da utilização de catalisadores bimetálicos, Pd:In, suportados em óxidos de alta superfície, por exemplo, Al2 O3 , que na presença de um redutor proporciona seletividade para N2(g). Neste capítulo são apresentados os resultados da utillização de Pd,In/Al2 O3 1:0,25% em peso, para a remoção de nitratos, utilizando ácido fórmico como fonte alternativa de hidrogénio e, simultaneamente, como agente para controle de pH. Excelentes conversões foram obtidas em amostras de água sintética (conversão a 100% em 120 minutos e uma boa selectividade em N2(g)), mas em amostras reais a presença de outros íons presentes atuaram de forma negativa sobre a capacidade do sistema catalítico, reduzindo as conversões de nitrato. Logo faz-se necessário um estudo sistemático do efeito dos íons presentes na água sobre o sistema catalítico.