Estudio de la oxidación de tiosulfatos en medio o2-cu(ii). Aplicabilidad a efluentes industriales

• Autores: Lara Juan Manuel González
• Directores de la Tesis: Antoni Roca Vallmajor (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2006
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Ballester Pérez (presid.), Joan Viñals Olià (secret.), José Felipe Izquierdo (voc.), Felisa González González (voc.), Pere Molera Solà (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología del medio ambiente
      • Residuos industriales
      • Eliminación de residuos
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• Resumen

  • Los efluentes base tiosulfato tienen que ser minimizados previamente a su vertido en cauces públicos. El objetivo de la presente tesis es: realizar el estudio de oxidación de tiosulfatos a sulfatos, dejando dichos efluentes en condiciones aceptables desde el punto de vista medioambiental, así como su aplicabilidad a efluentes industriales. Se han estudiado los siguientes procesos de oxidación:

    A,- Reacción a presión atmosférica con aire/oxígeno.

    B,- Reacción a presión y temperaturas elevadas.

    C,- Reacción con Cu2+.

    D,- Reacción con el sistema Cu2+/O2.

    E,- Aplicabilidad de los parámetros óptimos a efluentes industriales.

    Los resultados obtenidos han sido: A,- Presión atmosférica con aire/oxigeno, la velocidad de oxidación es muy lenta.

    B,- A presión y temperaturas elevadas, a pH alcalino la velocidad de oxidación es lenta, y a pH por debajo de 4 se descomponen los tiosulfatos dando azufre coloida y SO2.

    C,- Oxidación con Cu2+, a valores de pH entre 4 y 5, la estequimetría de la reacción es:

    S2O32- (aq) + Cu2+ (aq) + 2OH- (aq) SO4 2- (aq) + CuS(s) + H2O Obteniéndose el modelo matemático empírico: X=Kexp . T = 9.73 x 10 13 e -98000/RT [OH-]0 [Cu2+]0.4 [S2O3 2]0.t.

    D,- Oxidación con Cu2+/O2, para un intervalo de temperatura de 40-80ºC se observa una reacción en dos etapas, obteniendo dos energías de activación de: Ea1=41 kJmol-1 y Ea2=3 kJmol-1 respectivamente, y unos ordenadores aparentes de reacción (n) de : Po2; 1 [OH-] 0,[Cu2+] 2, [S2O3 2-] -3.

    E,- El tratamiento del efluente industrial se ha obtenido plata electrolítica impurificada conAg2S con tamaños de partícula de alrededor de 1um, plata precipitada químicamente con Na2S2O4 tamaños de partícula entre 0.5 y 1um. Se logra la oxidación de tiosulfatos mediante el sistema Cu2+/O2 desde 7500 ppm hasta aproximadamente 50 ppm. Se confirma por DRX la presencia del CuS, formado por cristales individ