Resumen

En el presente trabajo se evaluó la degradación fotocatalítica del herbicida glifosato en solución acuosa con un catalizador comercial (TiO₂ Degussa P25) y un catalizador sintetizado a partir de TiO2 dopado con manganeso (TiO2-Mn), soportados en anillos de borosilicato de diámetro interno y externo de 6,52 mm y 7,59 mm, respectivamente, y una longitud aproximada de 9,43 mm, mediante el uso de un reactor continuo de lecho empacado. El catalizador fue caracterizado por FTIR, SEM-EDS y AFM, con lo cual se determinaron algunas propiedades físicas y químicas del mismo. Las condiciones de operación del reactor fueron un caudal de alimentación de 4,25 mL min^-1 de una solución de glifosato de pH natural de 4,45 y un tiempo de retención de 1 h y 25 min, en el cual se llevaron a cabo ensayos de fotocatálisis heterogénea, fotólisis y adsorción por un tiempo de 150 min. De lo anterior, se obtuvieron los porcentajes de remoción y el orden de la reacción fotocatalítica para el catalizador soportado en los anillos. A partir de los estudios de degradación realizados, con el TiO₂-Mn soportado en los anillos, se logró un porcentaje máximo de degradación de 39.19%, mientras que, con el catalizador comercial TiO₂ Degussa P25, se alcanzó un 28.6% de remoción. El modelo de reacción que sigue la degradación del glifosato es de difusión intrapartícula, debido a los procesos difusivos en los que la molécula de glifosato es adsorbida en los poros del catalizador para luego ser degradada.

Introducción

A lo largo de los últimos años, el desarrollo del sector agrícola ha llevado a la utilización de pesticidas, lo cual se ha manifestado en una problemática de tipo ambiental y sanitaria, relacionada con la variedad de contaminantes orgánicos en fuentes hídricas [1]. Allí, se encuentran contaminantes como los herbicidas, debido a que estos se introducen en el sistema de agua por varias fuentes: efluentes industriales, derrames químicos y escorrentía agrícola [2]. El glifosato, al ser un herbicida de tipo no selectivo de acción sistémica, es decir, que actúa sobre la raíz y es capaz de controlar en su totalidad la maleza, es aplicado sobre el follaje y absorbido por las hojas. Su mecanismo de acción se basa en suprimir la capacidad de generar aminoácidos aromáticos como el triptófano-tirosina y fenilalanina en las plantas [3] que, al degradarse, producen compuestos más simples como   el ácido aminometilfosfónico (AMPA), generando así altos niveles de toxicidad y problemas sobre la salud en humanos y animales [4].

• Materias:Reactores químicos Óxidos metálicos Fotocatálisis
• Subjects:Chemical reactors Metallic oxides Photocatalysis
• Palabras claves:TiO2 dopado; Fotocatálisis heterogénea; Reactor continuo.
• Keywords:Doped TiO2; Heterogeneous photocatalysis; Continuous reactor.