Preparación y caracterización de electrodos de Ti/Co3O4 y de Ti/Pbo2, y su evaluación en la oxidación electroquímica de colorantes Azo

Abstract

El ahorro del agua potable es fundamental en cualquier ciudad, sobre todo en aquellas donde el suministro público es costoso y algunas veces irregular. Además de agotar todos los recursos tecnológicos al alcance para disminuir el uso de agua en las actividades industriales, es necesario pensar en sistemas que permitan reutilizar el agua, tantas veces como sea posible. De esta forma se podría utilizar agua reciclada en actividades que así lo permitan y con ello liberar la de alta calidad solo para consumo humano u otros usos especializados. El tratamiento electroquímico es una alternativa mediante la cual es posible oxidar las moléculas de colorante de las aguas residuales textiles y con ello poder utilizar las aguas en un nuevo proceso de teñido. El material utilizado en la fabricación de los electrodos es determinante en la eficiencia del proceso. Los electrodos basados en espinela de cobalto, CO304, se caracterizan por presentar un bajo valor de polarización en la formación de oxígeno y alta estabilidad en medio alcalino; el dióxido de plomo, Pb02, en cambio, presenta una fuerte polarización a la formación de oxígeno en medio ácido, por lo que resulta de interés comparar ambos electrodos en la oxidación de compuestos azo. El electrodo de espinela de cobalto se preparó mediante descomposición térmica, en tanto que el electrodo de dióxido de plomo se preparó por electro depósito. Para ambos recubrimientos se utilizó titanio como material de soporte. Los electrodos fueron caracterizados mediante voltametría cíclica y DRX. La reacción utilizada para poner de manifiesto la estabilidad del electrodo fue la reacción de formación de cloro a temperatura ambiente y a pH 5,8. A este valor de pH el electrodo fue sometido a una intensidad de corriente de 1,0 A. La variación de potencial del electrodo fue monitoreada en el tiempo. Para esto se utilizó un electrodo de referencia de Ag/AgCI y titanio como contraelectrodo. La variación del potencial del electrodo es registrada con un multímetro conectado a una PC (programa MAS_VIEW).

Cuando se produjo una subida brusca de potencial, dimos por finalizada la experiencia, ya que asociamos esa subida brusca con un gran aumento en la resistencia del electrodo. Para llevar a cabo la oxidación electroquímica del anaranjado de metilo (AM) y de la muestra de aguas residuales, se utilizaron como cátodos dos placas de titanio y entre ellas se colocó el ánodo objeto de estudio. Los electrodos se conectaron a una fuente de corriente continua: un galvanostato PINE INSTRUMENTS AFRDE 5. La oxidación electroquímica se realiza por la vía in situ (el AM es parte de la disolución electrolítica) y ex situ (el AM es atacado externamente con una porción de la disolución electrolizada) a diferentes valores de pH. Además, se realiza un estudio de la contribución de la superficie del electrodo en la oxidación.