METODOLOGÍA PARA LA ELABORACIÓN DEL DISPOSITIVO CON BASE A

TiO2 COMO FOTOCATALIZADOR,

Impregnación en anillos Pall.

Para la realización de este dispositivo se eligió el uso de anillos Pall ya que al introducirlos en el soporte circulará el agua por todos lados dado a su forma y tamaño.

1) Se limpiaron con agua los anillos Pall (acero inoxidable, 1 1/2’’, forma cilíndrica) Fig.11

Figura 11: Anillos pall para elaboración de dispositivo.

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2) Se efectuó una suspensión disolviendo 10 g de dióxido de titanio en 100 mL de ácido acético para poder realizar la impregnación en los anillos Pall.

Figura 12: Formación de la mezcla con dióxido de titanio y ácido acético. 3) Se impregnaron los anillos Pall sumergiéndolos en la solución de ácido acético

con TiO2.

Figura 13: Anillos Pall impregnados con la suspensión realizada anteriormente para su activación dentro de la mufla.

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4) Se introdujeron los anillos en la mufla y se llevaron a una temperatura de 350°C para ser activados esto se llevó a cabo durante una hora.

5) Se retiraron los anillos Pall de la mufla para colocarlos posteriormente en un dispositivo diseñado (ver diseño y elaboración de dispositivo pag.47).

6) Se realizó nuevamente del paso 4 al paso 6 en este caso con una malla de acero inoxidable.

Figura 14: Anillos pall impregnados de la mezcla dentro de la mufla.

Material para elaboración del dispositivo

*Tubo de cuarzo (cilíndrico, 1 ½’’, trasparente) *Malla de acero inoxidable

*2 lámparas de luz negra de 6W y 8W (λ=365nm)

*1 lámpara germicida de 8W *Tubo de PVC

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Página | 44 DISEÑO Y ELABORACIÓN DE DISPOSITIVO.

A continuación se presenta la metodología para diseñar y elaborar el dispositivo o pre filtro para la purificación de agua.

1) Se introdujeron los anillos Pall impregnados de la mezcla de dióxido de titanio y ácido acético dentro de un tubo de cuarzo.

2) Se colocó en los extremos la malla impregnada de la misma mezcla.

3) Se acomodaron 2 lámparas de luz negra de 6, 8W y 1 lámpara germicida de 8W alrededor del tubo de cuarzo y se cubrió con un tubo de PVC para evitar el contacto con el agua.

4) Se encendieron las lámparas de luz negra y germicida de forma permanente. 5) Se colocaron tapones hembra en los extremos para sellar el dispositivo.

6) Se hizo pasar agua potable con ayuda de una manguera para ser probado dicho dispositivo.

En la siguiente figura se muestra el diseño inicial del dispositivo que contiene los anillos Pall dentro de un tubo de cuarzo, así como el comienzo de la colocación de las lámparas germicida y ultravioleta con sus correspondientes arrancadores.

Figura 15: Diseño del dispositivo con tubos de cuarzo y lamparas germicidas y de luz negra.

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En la siguiente figura se muestra el dispositivo mencionado anteriormente con la alimentacion de agua por medio de mangueras.

Figura 16: Prueba del dispositivo con agua.

Ya terminado el dispositivo se procedio a encenderlo y dejar correr el agua, como se puede observar en la siguiente figura.

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Página | 46 PRUEBA DEL DISPOSITIVO

Se realizaron las pruebas experimentales en dicho dispositivo para eliminar el fenol presente en el agua ya que es muy dañino, no perceptible y difícil de remover.

Para la prueba del dispositivo se realizaron tres pruebas correspondientes:

1) Se disolvieron 20 mg de fenol en 1000 ml de H2O.

2) Se disolvieron 10 mg de fenol en 1000 ml de H2O.

3) Se disolvieron 5 mg de fenol en 1000 ml de H2O.

4) Se hizo pasar agua por el dispositivo con la luz negra activa y germicida en forma permanente por las tres pruebas.

5) Se realizó una titulación en laboratorio.

6) En un tubo de ensayo con 10 ml de H2O, se agregó una gota de solución de

NaOH al 10 %

7) Al tubo de ensayo se agregó una gota de fenoftaleína.

8) Se tituló la solución, para observar si existía alguna reducción de fenol en la muestra.

9) Se observó el pH de cada muestra para verificar la reducción en este y poder verificar la disminución o eliminación de fenol.

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Página | 47 RESULTADOS

Se hizo pasar el agua disuelta con fenol en las cantidades mencionadas en el punto anterior por el dispositivo con las lámparas germicida y luz negra, posteriormente se tituló para determinar si había presencia de fenol y en qué cantidad en las tres muestras.

Al analizar las tres muestras al término de la titulación se observó que si había una disminución de fenol en todas las tres muestras, aunque en la primera (20mg de fenol en 1000 ml de agua) y en la segunda (10 mg de fenol en 1000 ml de agua) no fueron muy significativas. En el último caso fue más notable la eliminación en la muestra que contenía menos fenol (5 mg de fenol en 1000 ml de agua) ya que lo eliminó casi por completo, por lo que los resultados obtenidos en este proyecto fueron satisfactorios observándose una disminución en el pH en las tres muestras.

N° muestra Fenol Agua pH

1 20mg 1000ml 7.7

2 10mg 1000ml 7.5

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Página | 48 CONCLUSIONES

Por medio de este proyecto se concluye que el funcionamiento de dicho dispositivo piloto diseñado fue mejor con la combinación de luz ultravioleta y germicida. Cabe destacar que el diseño y elaboración del mismo se realizó de dos formas diferentes, en el primer método, se soportó dióxido de titanio con dióxido de silicio, tanto en los anillos Pall como en la malla de acero inoxidable, como respuesta se obtuvo que no hubo gran adherencia por lo cual se optó por realizar el mismo procedimiento con dióxido de titanio degussa P-25 disuelto en ácido acético para formar una suspensión más uniforme, como resultado se observó una mejor adherencia tanto en la malla como en los anillos, así mismo se puede destacar que este proceso es relativamente sencillo y económico en comparación con tecnologías existentes hasta el momento.

Del mismo modo se puede concluir que al realizar las pruebas en dicho dispositivo se obtuvo una disminución en el agua conteniendo fenol, se notó una disminución de pH en la titulación; ya que al pasar el agua con fenol a través del dispositivo; el dióxido de titanio elimino el fenol y se pudo comprobar al titular con la fenolftaleína como indicador. Se cumplieron los objetivos al obtener agua potable para el consumo humano de mejor calidad, utilizando el TiO2 como fotocatalizador

para la eliminación de contaminantes presentes en al agua, con la elaboración de un dispositivo piloto.

RECOMENDACIONES

Del presente proyecto para producción de agua potable se recomienda que se proceda al siguiente paso, que es el realizarlo de una manera más detallada para implementarlo en la industria.

Se realizó un dispositivo piloto, aun así se comprobó que funciona y que se puede mejorar de una forma más práctica y estética para su uso.

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