Estudio Cinético De Oxidación Fotocatalítica De Rodamina B

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN

ESCUELA DE POST GRADO

UNIDAD DE POST GRADO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES.

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“ESTUDIO CINÉTICO DE LA DEGRADACIÓN FOTOCATALÍTICA OXIDATIVA DE RODAMINA B CON ZnO Y LUZ SOLAR.”

Tesis presentada por el Bachiller:

ALBERTO CORZO LUCIONI

Paraoptar el Grado de Maestro en Ciencias con mención en Química.

ASESOR: Dr. Francisco D. Alejo Zapata.

AREQUIPA - PERÚ.
2010

Dedicatoria.

Para Elgard Alcas Infante, quien con su apoyo moral e incondicional acompañó cada línea de la presente tesis, destacando su abnegadavocación de servicio a quienes más lo necesitan.

Agradecimientos.

Agradezco profundamente a la Dra. Teresa Cano de Terrones, Directora de la Unidad de Postgrado de la Facultad de Ciencias Naturales y Formales de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, destacada investigadora, quien con sus sabios consejos y el profesionalismo que la caracteriza, supo encaminar la enseñanza superior enQuímica hasta los niveles deseados, forjando académicos con altísimos grados de competitividad.

Como no mencionar al Dr. Francisco D. Alejo Zapata, Decano de la Facultad de Ciencias Naturales y Formales, connotado profesional químico, notable intelectual y académico, valorando su destacada formación profesional y sus dones de hombre de bien, a quien debo el mérito del presente trabajo y sin sucolaboración, no hubiera sido posible la culminación de esta investigación.

Mi más sincero agradecimiento a la Dra. Janeth R. Zegarra López, Docente Principal de la Escuela Profesional de Química, colega profesional y amiga personal, quien con el profesionalismo que la caracteriza, supo guiarme por el camino correcto, inculcarme la pasión por la fisicoquímica, especialmente la cinética química,apoyándome y absolviendo inquietudes que se presentaron a lo largo de la investigación.

ÍNDICE.

RELACIÓN DE TABLAS. 6

RELACIÓN DE FIGURAS. 7

RESUMEN. 8

INTRODUCCIÓN. 10

OBJETIVOS. 13

CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO. 14

1.1. Catálisis. 15

1.2. Fotoquímica. 16

1.2.1. Procesosfotoquímicos. 16
1.- Emisión de radiación de resonancia. 17
2.- Fluorescencia. 17
3.- Colisión. 19
1.2.2. Absorción con disociación. 19
1.2.3. Reacciones fotosensibles. 22
1.2.4. Estado fotoestacionario. 23
1.2.5. Quimiluminiscencia. 25

1.3. Fotocatálisis. 25

1.3.1. Ley deequivalencia fotoquímica y rendimiento cuántico. 26
1.3.2. Proceso de fotocatálisis. 29
1.3.3. Generación del Par Electrón Hueco. 30
1.3.4. Formación del Radical Hidroxilo. 32
1.3.5. Reacción del Catalizador con el Agente Oxidante. 32
1.3.6. Reducción de Iones Metálicos. 32

1.4. Semiconductores. 34

1.5. Cinética de reacciones catalíticasheterogéneas. 38
1.5.1. Etapas de una reacción catalítica. 40
1.5.2. Teoría de las reacciones moleculares. 40
1.5.2.1. Teoría de Lindemann. 40
1.5.2.2. Teoría de Hinshelwood. 43
1.5.2.3. Teoría de Kasse, Rice y Ramsperger (RRK). 43
1.5.2.4. Teoría de Slater. 44
1.5.4. Modelo de la Isoterma Langmuir - Hinschelwood. 44
1.5.5. Dependencia dela velocidad de reacción con la intensidad de
iluminación. 45
1.6. Fotorreactor. 46

CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS. 48
2.1. Materiales y reactivos. 48
2.1.2. Equipos e instrumentos. 49
2.1.2. Reactivos. 49
2.2. Diseño metodológico. 49
2.2.1. Adecuación de la granulometría y tratamiento del fotocatalizador.50...