Decoloración en solución acuosa del colorante azul directo 71 mediante la reacción de fenton

Abstract

The textile industry is one of the main sources of water pollution, it use great number of dyes resistant to degradation naturally, when the water resources is contaminated flora and fauna of aquatic systems is disturbed due to of the large amounts of toxic pollutants discharged into water bodies. On the other hand water availability is reduced for any use. The textile industry has had an overexploitation and overconsumption of clothes, increasing alarmingly the emitted pollutants. Therefore, viable wastewater treatment methods for this type of dyes are searched to reduce the environmental risk. This thesis is focuseds on the evaluation of decoloration of azo dye Direct Blue 71 in aqueous solution by the Fenton process. A factorial design 25 was carried out, that is, five factors to two levels each one. The evaluated variables were [H2O2], [FeSO4], [AD71], temperature and pH, the reaction time of treatment was 3 h with stirring in an isothermal controlled bath. Moreover, the toxicity on Artemia franciscana of the dye, [FeSO4] and of the treatment 4 was evaluated. The experiments were carried out at different concentrations in a exposure of 24 h in darkness at a temperature of 28oC. The best results obtained for dye decoloration according to the graphics the factors Minitab main were at 40 °C, 0.8 mL of hydrogen peroxide, 3 mg/L of ferrous sulfate, pH 3 and 100 mg/L of dye, obtaining the higher percentages of decoloration near to 100%. Regarding effluent toxicity, the results showed 0% mortality for the dye and the treatment, while the ferrous sulfate showed a LC(50)=179.40 mg L-1 to 24 h exposure in A. fraciscana.

La industria textil es una de las principales fuentes de contaminación del agua, utiliza un sin número de colorantes resistentes a su degradación natural, al contaminarse el recurso agua se perturba primeramente la flora y fauna de los sistemas acuáticos debido a las grandes cantidades de contaminantes tóxicos descargados en los cuerpos de agua, por otro lado, se reduce la disponibilidad del agua para cualquiera de sus usos. La industria textil ha tenido una sobrepoblación y un consumo excesivo de prendas, incrementando de manera alarmante los contaminantes emitidos. Debido a ello se buscan metodologías viables para el tratamiento de aguas residuales principalmente con este tipo de colorantes y de esta manera reducir el riesgo ambiental. Esta tesis se enfocó a evaluar la decoloración del colorante azo Azul Directo 71 en solución acuosa por el proceso Fenton, Se realizó un diseño factorial 25, es decir, 5 factores a 2 niveles. Las variables a evaluar fueron, [H2O2], [FeSO4], [AD71], temperatura y pH, el tiempo de reacción de los tratamientos fue de 3 h mediante agitación constate en un baño de agua isotérmico controlado. Así también se valoró la toxicidad sobre Artemia franciscana del colorante, [FeSO4] y tratamiento 4, se realizaron a diferentes concentraciones en una exposición de 24 h en obscuridad a una temperatura de 28oC. Los mejores resultados obtenidos en la decoloración de acuerdo los gráficos de factores principales del programa MINITAB fueron a 40oC, 0.8 mL de peróxido de hidrogeno, 3 mg/L de sulfato ferroso, pH 3 y 100 mg/L de colorante, obteniendo porcentajes de decoloración cercanos 100%. En cuanto a la toxicidad se obtuvieron resultados de 0% de mortalidad para el colorante y el tratamiento, mientras que el sulfato ferroso presento una LC(50) de 179.40 mg L-1 a un exposición de 24 h de intoxicación en A. franciscana.