Descomposicion Del Ozono En Agua.

La descomposición del ozono en el agua: Estudio cinético.

Estudios cinéticos sobre la descomposición del ozono en el agua se llevaron a cabo en un rango de temperaturas desde

10 a 40 "C y rango de pH 2,5-9. La velocidad de descomposición de ozono se determinó en la ecuación 24.

Esta expresión está soportado por un mecanismo de reacción. El segundo término es despreciable, una camiseta valores de pH

por debajo de 3, lo que lleva a una expresión cinética de primer orden. La reacción ozonewater directa y el hidróxido

etapa de iniciación de iones son las principales causas de la descomposición del ozono. Ozono experimental y calculada

concentraciones de acuerdo dentro y lo% para el 95% de los experimentos.

El uso del ozono como agente oxidante en tanto potable

y tratamiento de aguas residuales y en varios procesos de

síntesis orgánica ha ido creciendo. En el tratamiento de aguas

la tasa de ozonación de los contaminantes disueltos se ve afectada

considerablemente por la temperatura y el pH. Estas variables también

ozono de influencia propia descomposición, cuya cinética debe

ser conocido con el fin de lograr un diseño satisfactorio. este

tema ha sido ampliamente estudiado por muchos autores, al igual que

verse en la Tabla I. Recientemente, en 1982, tres nuevos informes

sobre este tema han sido publicadas (véase la Tabla I).

El trabajo de Forni (1982) estudia la descomposición del ozono bajo

condiciones diferentes de las de los procesos de agua potable,

usando valores extremadamente altos de pH por encima de 10. Gurol y

Singer (1982) indicó que el ozono se descompone por un segundo-

reacción de orden con respecto a la concentración de ozono,

pero ningún mecanismo fue presentado con el fin de apoyar su

ecuación cinética. Por último, Staehelin y HoignVs trabajan

se ocupa principalmente de la acción inicial de hidróxido de litio en

descomposición del ozono. Para este propósito se inhibieron la

la acción de especies de radicales muy activos, tales como hidroxilo

radicales OH *, utilizando captadores de radicales, tales como carbonato

o iones de metilmercurio. En estas circunstancias, no es

la competencia entre las reacciones.

k = 3 X los mol/(L.s)

OH' + O3 0 2 + HOz' (1)

k = 4.2 X lo* mol/(L.s)

OH' + C032- OH- + C03'- (2)

k = 1.5 X 10' mol/(L.s)

OH' + HCOB- OH- + HC03' (3)

Por lo tanto, la ecuación cinética presenta en este trabajo, deducida

sólo a 20 "C, corresponde a la reacción de iniciación entre los

ozono y el ion hidróxido. Estos autores también

estudiar la acción de peróxido de hidrógeno en la descomposición de ozono.

Esto es particularmente importante cuando el agua a

ser tratada tiene microcontaminantes orgánicos cuya descomposición

por el ozono produce peróxido de hidrógeno a través orgánica

peróxidos (Schultze y Schultze-Frohlinde, 1975).

En general, a partir de las obras que figuran en la Tabla I, puede ser

llegó a la conclusión de que existe un desacuerdo entre el anterior

resultados. La mayor parte de estas investigaciones no son compatibles con

mecanismos de reacción, y, en general, la gama de condiciones

investigado era muy estrecha, algunos utilizan sólo un pH

y una temperatura. Las órdenes de reacción para la capa de ozono

y de iones de hidróxido de variar mucho, siendo el punto principal

de desacuerdo (Tabla I).

El único acuerdo alcanzado

por todas las obras es que la reacción es catalizada por la

ion hidróxido. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es deducir

una expresión general para la cinética de descomposición de ozono en

agua que implica la acción de diferentes especies que en gran medida

acelerar el proceso, tales como OH 'y ohz' radicales, y

que son compatibles con un mecanismo de reacción que implica

estos radicales. Además, ya que la temperatura es generalmente

la variable más importante que afecta la cinética de la reacción, se

También sería interesante estudiar su influencia en un amplio

rango de valores.

Sección Experimental

Materiales. Agua fue desionizada primero por intercambio de iones

y después se destiló. Una mezcla de KH, PO, y Na2HP04

se utilizó para ajustar tanto la fuerza iónica (0,15) y el

pH de las soluciones. La fuerza iónica se mantuvo constante

porque este parámetro afecta a la descomposición del ozono (Gurol

y Singer, 1982). El yoduro de potasio, grado analítico, fue

utilizado para las mediciones analíticas. El oxígeno fue tomada

directamente desde un cilindro comercial y se seca con sílice

trampas de gel antes de entrar en el generador de ozono.

Procedimiento. Se produjo una mezcla de ozono-oxígeno

en un ozonizador (SLO Constrema) que es capaz de operar

a una velocidad máxima de 6 g de 03 / h.

El reactor era un recipiente de 750 cm3 de vidrio con entradas para

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