Propuesta de un modelo para la Degradación Fotocalítica de Oxitetraciclina con Dióxido de Titanio en Soluciones Acuosas

Abstract

En el presente trabajo se propone un diseño de tratamiento terciario para la degradación de microcontaminantes orgánicos emergentes presentes en las aguas residuales de explotaciones porcinas por fotocatálisis heterogénea. Se hicieron ensayos a escala laboratorio donde se monitoreó y estudió el proceso de degradación del Clorhidrato de oxitetraciclina (OTC) en fase acuosa; Adicionalmente, se planteó un modelo matemático que explica la cinética de degradación del proceso y la influencia que ciertos parámetros pueden tener sobre su eliminación. Se eligió el Clorhidrato de oxitetraciclina como antibiótico para la experimentación, por ser un antibiótico de amplio espectro y comúnmente utilizado en medicina veterinaria, especialmente en el sector ganadero, y actualmente forma parte de la lista de contaminantes emergentes (Wohde et al., 2016). La fotocatálisis heterogénea es uno de los denominados Procesos de Oxidación Avanzados los cuales han sido estudiados en las últimas décadas como solución al problema de remoción de contaminantes recalcitrantes (Giler Molina, 2018). Su alto potencial para la eliminación de la mayoría de los contaminantes orgánicos y uso de condiciones operativas poco agresivas para su implementación, hacen que este tipo de tecnologías sean las más indicadas para el tratamiento de contaminantes emergentes. Los Procesos de Oxidación Avanzada se basan en la generación de radicales hidroxilo (OH●), especies altamente reactivas con un alto potencial de oxidación, capaces de reaccionar con la mayoría de compuestos orgánicos de forma no selectiva (Ikehata et al., 2006). Este estudio se llevó a cabo en dos etapas: la primera etapa consistió en el análisis de los parámetros significativos que afectan a las cinéticas de los fenómenos que se presentan en el proceso (pH, relación cantidad de contaminante/cantidad de catalizador/intensidad de radiación UV); en la segunda etapa se desarrolló un modelo matemático que describe la degradación fotocatalítica para la oxitetraciclina bajo cada condición experimentada. Se usó como técnica analítica cromatografía líquida de ultra alta resolución con detector de triple cuadrupolo (UHPLC/MS-MS) para la identificación y cuantificación del compuesto estudiado.