Reactores

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL.

LABORATORIO DE REACTORES I

Práctica 5: “Fotodegradación del anaranjado de metilo con oxido de titanio.”

Profesor: Gustavo Pérez

EQUIPO: 1

INTEGRANTES:
Gómez López Beatriz Berenice
Muñoz Aguilar Jose Alfredo
Noria Velazquez Ana Lidia
RodriguezOjeda Luis Angel
Rosales Hernández Laura Odemaris

GRUPO: 5IM5

Fotodegradación de Anaranjado de Metilo con Oxido de Titanio
Cuando se habla de fotocatálisis se hace referencia a una reacción catalítica que involucra la absorción de luz por parte de un catalizador o sustrato.
Durante el proceso fotocatalítico, tal como se explica más adelante, ocurren tanto reacciones de oxidación como dereducción, por lo que no sólo se puede aplicar la fotocatálisis a la oxidación de compuestos orgánicos, sino también a la reducción de iones inorgánicos y a la reducción de otros compuestos orgánicos.
La etapa inicial del proceso consiste en la generación de un par electrón-hueco en las partículas del semiconductor. Cuando un fotón con energía hv, que iguala o supera la energía del salto de banda delsemiconductor, Eg, incide sobre éste, se promueve un electrón, e-, de la banda de valencia hacia la banda de conducción, generándose un hueco, h+, en la banda de valencia. La energía de banda prohibida se define como la diferencia energética de la banda de valencia y la banda de conducción de un fotocatalizador.
Fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio como catalizador es, hoy por hoy,una de las aplicaciones fotoquímicas que más interés ha despertado entre la comunidad científica internacional. Por un lado, la fotocatálisis heterogénea, a diferencia de la mayoría de los procesos fotoquímicos, no es selectiva y puede emplearse para tratar mezclas complejas de contaminantes. Por otro lado, la posibilidad de la utilización de la radiación solar como fuente primaria de energía, leotorga un importante y significativo valor medioambiental; el proceso, constituye un claro ejemplo de tecnología sostenible.
La primera publicación sobre este proceso de degradación de contaminantes en fases tanto acuosa como gaseosa, se debe a Carey y aparece en 1976 . Desde entonces, un análisis histórico de la evolución del desarrollo del proceso fotocatalítico para la purificación de aguaspermite identificar cuatro etapas claramente diferentes. En una primera etapa con escasas publicaciones, aproximadamente entre 1976 y 1985, sólo unos pocos grupos científicos trabajan en el tema; no se vislumbra todavía una aplicación concreta. La segunda etapa, de mediados de la década de los 80 y hasta los primeros años de la década de los 90, coincide con una creciente preocupación e inquietud dela comunidad científica internacional sobre temas medioambientales; en ella se plantea la posibilidad de aplicar este proceso al tratamiento de contaminantes en agua [5-6]. El éxito de las primeras experiencias da lugar a una masiva incorporación de grupos de investigación al estudio del tema. En esta situación, a finales de los 80, como resultados de extrapolaciones muy optimistas de losresultados obtenidos hasta entonces, llegó a considerarse al proceso fotocatalítico como un posible método universal para la degradación de contaminantes orgánicos.
La tercera etapa, que se puede enmarcar entre mediados y finales de la década de los 90, es una especie de antítesis de la etapa anterior. Se registra una profusión de resultados contradictorios, y los estudios de investigación básica y desus aplicaciones generaron un debate sobre las posibilidades reales de aplicación del proceso. Se enfatizaron los inconvenientes provenientes de las limitaciones para producir grandes cantidades de radicales hidroxilo y de la lentitud del proceso de degradación global. Se obtienen resultados alentadores al estudiar sistemas casi reales, simultáneamente con otros resultados negativos o dudosos, y...