Cinética de degradación de la bencil penicilina en medio acuoso por fotocatálisis heterogénea

Abstract

El objetivo principal de esta investigación fue determinar la ecuación cinética de la degradación de la bencilpenicilina en medio acuoso por fotocatálisis heterogénea. Esta sustancia es un antibiótico ampliamente usada en la medicina, y cuyos residuos forman parte de aguas residuales. Para ello, con datos experimentales de pruebas de degradación de la bencilpenicilina en medio acuoso en un fotoreactor, se evaluó el efecto del pH y concentración del TiO2, y se obtuvo condiciones óptimas para conseguir una máxima degradación, a las que se evaluó las ecuaciones: de Langmuir Hinshelwood para reacciones heterogéneas, y las ecuaciones de primer y segundo orden para una reacción química. Las pruebas se realizaron a concentraciones de 0.2, 0.6 y 1.0 g/L de TiO2, con 3, 7 y 9 de pH. Para la evaluación del efecto de ambos factores y la optimización, se utilizó el análisis de varianza de dos factores asociado a la técnica de superficie de respuesta. Del análisis de los resultados, se encontró que la concentración de TiO2 y el pH de la solución acuosa; así como la interacción de ambos, influyen significativamente en la degradación de la bencilpenicilina. También, se determinó que las condiciones óptimas para maximizar la degradación son de 0.2 g/L de TiO2 y pH 3. A estas condiciones, se concluye que la ecuación de la cinética de degradación de la bencilpenicilina por fotocatálisis heterogénea, no se ajusta a la propuesta por Langmuir-Hinshelwood, pero si se adecua a una reacción química de segundo orden.