Aplicaciones de la reacción de Fenton:
Este proceso puede utilizarse en aguas residuales, suelos contaminados y lodos con las siguientes acciones:
- Destrucción de contaminantes orgánicos
- Reducción de toxicidad
- Mejora de la biodegradabilidad
- Eliminación de DBO/COD
- Eliminación de olores y colores
- Destrucción de resina en lodos contaminados radiactivos
¿Cómo funciona la reacción de Fenton?
Después de la adición del hierro y el peróxido de hidrógeno, van a reaccionar juntos para generar algunos radicales hidroxilo como se muestra en las siguientes ecuaciones:
Fe2+ + H2O2 —-> Fe3+ + .OH + OH-
Fe3+ + H2O2 —-> Fe2+ + .OOH + H+
El rango típico para la dosis de hierro es de 1 parte de Fe por 5-25 partes de H2O2.
Después los radicales hidroxilo van a reaccionar con los contaminantes para oxidarlos. En realidad los radicales hidroxilo pueden reaccionar según 4 tipos de reacciones con los contaminantes:
- Adición: .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- Abstracción de hidrógeno: OH + CH3OH —-> CH2OH + H2O
- Transferencia de electrones: .OH + 4- —-> 3- + OH-
- Interacción radical: .OH + .OH —-> H2O2
Durante la reacción de Fenton todos los parámetros se ajustan para promover los dos primeros tipos de reacción entre el contaminante y los radicales hidroxilo.
Requisitos de la reacción:
- Ajuste del pH a 3-5 : si el pH es demasiado alto el hierro precipita en Fe(OH)3 y descompone el H2O2 en oxígeno. Básicamente, el pH óptimo se da entre 3 y 6. Es muy importante prestar atención a la doble caída del pH debido a la adición de hierro y H2O2, como se puede ver en el siguiente gráfico. En efecto, el catalizador FeSO4 que contiene H2SO4 residual y la adición de H2O2 son responsables de la fragmentación de la materia orgánica en ácidos orgánicos.
- adición del catalizador de hierro como solución de FeSO4
- Añadir lentamente el H2O2 : para controlar el aumento del pH y de la temperatura durante la reacción es mejor completar la reacción paso a paso con un ajuste continuo.