catalizadores

Tomás Cordero Alcántara y José Rodríguez Mirasol
Universidad de Málaga.

Catalizadores para la
protección del
medio ambiente

Introducción
Los catalizadores fueron definidos por J.J. Berzelius en 1836 como compuestos que
aumentan la velocidad de las reacciones químicas pero que no se consumen en el
transcurso de las mismas. Desde entonces y hasta nuestros días los procesos catalíticoshan adquirido una gran importancia tanto en el ámbito de la industria química como
en otro tipo de aplicaciones tales como las medioambientales.
Los procesos catalíticos, en función de la fase en la que se encuentre el catalizador en
relación con reactivos y productos, se pueden clasificar en homogéneos y heterogéneos.
Los catalizadores homogéneos suelen ser especies en disolución (líquidos ogases),
encontrándose entre los más importantes los catalizadores ácido-base y los de oxido
reducción. Especies como H+, OH-, Fe2+ en disolución acuosa, o NO2 en fase gas han
sido usadas como catalizadores homogéneos.

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RODRÍGUEZ JIMÉNEZ, Juan José (dir.): Hacia un uso sostenible de los recursos naturales.
Sevilla: Universidad Internacional de Andalucía, 2008. ISBN: 978-84-7993-048-6Los catalizadores heterogéneos son normalmente sólidos, en cuya superficie tienen
lugar las reacciones químicas entre especies líquidas y/o gaseosas, lo que hace que la
superficie de la interfase sólido/fluido tenga una gran importancia en estos procesos.
Los catalizadores heterogéneos son mucho más usados en la industria química que los
homogéneos, así más del 95 % de los procesoscatalíticos industriales son heterogéneos,
con las implicaciones de producción y económicas que esto conlleva.
Los catalizadores heterogéneos están compuestos normalmente por una fase activa o
catalizador propiamente dicho y un soporte que le proporciona, normalmente, una
elevada área superficial sobre la que se dispersa la fase activa. En muchos casos existen otros
compuestos superficiales, conocidoscomo promotores, que mejoran las características
del catalizador bien mejorando la dispersión de éste (promotores estructurales) o bien
aumentando la selectividad y/o actividad (promotores químicos). Las fases activas más
usadas son metales nobles y óxidos de metales de transición. Los primeros suelen ser
muy efectivos y caros y se desactivan con relativa facilidad mientras que los segundospresentan una menor efectividad, pero se desactivan menos y son más baratos. Entre los
soportes más usados destacan las alúminas, sílices, zeolitas y carbones activos; en general,
deben ser materiales inertes, química y térmicamente y que aporten una alta porosidad
al catalizador resultante.
Estos catalizadores han encontrado, en las últimas décadas, un campo de aplicación de
gran importanciaen procesos y tecnologías relacionadas con el medioambiente, bien
sea para mejorar los sistemas de producción ya existentes, reduciendo la producción de
especies contaminantes o para evitar la contaminación en los efluentes de instalaciones
o procesos antes de que estos sean emitidos definitivamente. Las aplicaciones de la
catálisis al medio ambiente se pueden dividir en dos bloques,atendiendo a la fase en
la que se encuentra disuelto el contaminante: Gaseosa (la fuente contaminante puede
estar fija y móvil) y Líquida (aplicado principalmente al tratamiento de aguas). Así, por
ejemplo, han adquirido especial importancia los catalizadores utilizados para reducir
contaminantes atmosféricos en efluentes gaseosos de sistemas de combustión para
generación de energía (fuentes fijas) yen los gases de escape de los vehículos (fuentes
móviles) o los sistemas catalíticos para la oxidación de contaminantes refractarios en
aguas industriales.

Catalizadores para aplicaciones medioambientales: tratamiento de agua
Los procesos catalíticos y de oxidación avanzada se pueden aplicar a contaminantes
refractarios. Se trata de compuestos que son bastante resistentes a otros tipos...