Degradación de Tartrazina mediante electro-oxidación

Abstract

Este proyecto de grado está conformado por cinco capítulos, el primer capítulo está relacionado con los conceptos generales, se presenta el marco teórico y algunos antecedentes relacionados con la investigación; igualmente, se plantean los objetivos y la justificación del estudio -- En el segundo capítulo se presenta los materiales y métodos implementados en la investigación, para la ejecución de cada uno de los ensayos de laboratorio, los cuales se hicieron basados en el diseño estadístico de experimentos seleccionado -- El tercer capítulo contiene los resultados obtenidos de los experimentos y el análisis de los mismos comparándolos con lo reportado en la literatura -- En el cuarto capítulo, se presenta el diseño conceptual del proceso electro-foto-Fenton a escala industrial con su respectivo análisis económico -- Finalizando, en el capítulo cinco, se presentan las conclusiones y recomendaciones generales de la investigación -- La investigación consiste en optimizar las condiciones de operación del proceso de electro-oxidación usando electrodos de diamante dopados con boro, BDD, con el fin de evaluar la degradación del colorante azoico tartrazina presente en el agua y de esta manera determinar la eficacia del tratamiento -- Los experimentos realizados en el laboratorio, se hicieron un reactor de borosilicato con capacidad de tratamiento de 42 ml de agua -- Se realizaron ensayos preliminares con el fin de identificar los parámetros más importantes respecto a la eficiencia del proceso, mediante un diseño estadístico de experimentos factorial fraccionado, el análisis determinó que los parámetros más influyentes fueron: concentración del colorante, pH de la solución y densidad de corriente -- Las condiciones óptimas de operación, Ci: 30 ppm de tartrazina, i: 5 mA/cm², pH 6, conductividad 1060 S/cm, agitación 340 RPM y concentración de 0,3 mM FeCl2•4H2O, se determinaron con el análisis del diseño de superficie de respuesta, las variables de respuesta fueron el %DC, %DDQO y %DCOT -- Bajo estas condiciones, se realizó el estudio cinético de los procesos de electro-oxidación (EO), electro-Fenton (EF) y electro-foto-Fenton (EFF), y de esta manera se determinó el efecto sinérgico, mediante la incorporación de FeCl2•4H2O y de la radiación UV -- Los resultados obtenidos para cada uno de los procesos para una concentración de colorante de 30 ppm, durante un tiempo de electrólisis de 30 minutos fueron: para el proceso EO %DC 95.87, %DDQO 70 y %DCOT 60; para el proceso EF %DC 88.69, %DDQO 80 y %DCOT 75 y para el proceso EFF %DC 95.48, %DDQO 92.50 y %DCOT 90 -- Por lo tanto, el proceso más eficiente fue el EFF -- Con estos resultados, se diseñó conceptualmente, la planta de tratamiento, para procesar 96 m3/día en un reactor de 15 m3