Degradación de pirazinamida mediante el proceso foto-fenton utilizando FeC₂O₄ como fuente de hierro a pH 3, 4.5 y 6

Conde Morales, Iván Ignacio (2014) Degradación de pirazinamida mediante el proceso foto-fenton utilizando FeC₂O₄ como fuente de hierro a pH 3, 4.5 y 6. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y método de estudio: En la presente investigación se evaluó el proceso foto-Fenton a diferentes valores de pH y utilizando dos fuentes alternas de Fe2+ (FeSO4●7H2O y FeC2O4●2H2O) en la degradación de un contaminante orgánico en medio acuoso. Como contaminante modelo, se utilizó la pirazinamida (10 mg L-1 ), un antibiótico antituberculoso que es una molécula recalcitrante y cuya degradación ha sido poco estudiada. Se llevó a cabo un diseño experimental 3 2 para establecer los mejores condiciones de operación. Se evaluaron tres niveles de pH (3, 4.5 y 6) y tres relaciones molares Fe2+/H2O2 (1:20, 1:30 y 1:40) utilizando las dos fuentes de Fe2+ mencionadas. La evaluación del proceso de degradación se realizó mediante la cuantificación del fármaco por cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) y la evaluación de la mineralización mediante el análisis de Carbono Orgánico Total (COT). Conclusiones y contribuciones: Las mejores condiciones de degradación fueron: relación molar Fe2+/H2O2 de 1:20 y pH 3 para ambas fuentes de hierro y bajo estas condiciones se obtuvieron resultados similares. Las constantes de velocidad obtenidas empleando como fuente FeSO4 y FeC2O4 fueron 5.46x10-2 y 5.63x10-2 min-1 , respectivamente y alcanzando más del 95% de degradación en 60 min. El pH fue la variable que tuvo mayor influencia en la degradación de pirazinamida; al aumentar el valor de pH, el porcentaje de degradación disminuye, siendo más evidente este resultado cuando se utilizó FeC2O4 como fuente de hierro. Se alcanzó 87% de degradación con FeC2O4 a pH 4.5 y sólo el 7% a pH 6 en 60 min. En cuanto al grado de mineralización, se obtuvieron resultados semejantes para las dos fuentes de hierro bajo las mejores condiciones de degradación; sin embargo, el bajo grado de mineralización obtenido se debe a la elevada estabilidad del anillo de pirazina. De acuerdo con los diversos procesos de oxidación evaluados tales como fotólisis, UV/H2O2, Fenton y foto-Fenton, se demostró que este último proceso favorece la degradación debido a un efecto sinérgico de Fe2+/H2O2/UV. También se cuantificaron las concentraciones de Fe2+, Fe3+ y H2O2 durante el tratamiento foto-Fenton bajo las mejores condiciones de degradación con ambas fuentes de hierro, observándose una disminución en la concentración de Fe2+ y un aumento en la concentración de Fe3+ más rápida con FeSO4 que con FeC2O4, atribuido a que este último compuesto presenta una mayor estabilidad en solución.

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