Tesis presentado por los bachilleres




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TIEMPO CRÍTICO


Se ha determinado el tiempo crítico con la ecuación (60)



Obteniendo un valor de 19.013 min. para la oxidación anódica directa del tolueno.

Podemos visualizar el significado de este parámetro en los diagramas correspondientes a la evolución de la concentración del tolueno y el DQO del electrolito (gráficos 3-8 y 3-9).



    1. Resultados y Discusión de resultados


Tabla N° 3.11 : Resultados de adherencia del electrodo de SnO2 dopado

DOPANTE

N° de pirolisis óptimo

Mg.cm-2 depositados

Observaciones

Sb

20

0.1022

La capa de óxidos es oscura y presenta agrietamiento

Sb – Ni

18

0.0624

Existe una adherencia firme y uniforme

Sb - Au

18

0.0583

Existe similitud con las placas dopadas con Sb-Ni


A partir del 15 proceso de pirolisis en los electrodos dopados con Sb, el agrietamiento se manifiesta y es cada vez mas pronunciado restándole firmeza a la capa de óxidos.

En los electrodos dopados con Sb-Ni la cantidad de óxidos adheridos al soporte iniciando el proceso de pirólisis es mayor que los dopados con Sb-Au; es básicamente esta su ventaja y se mantiene a lo largo de las pruebas de adherencia.
Tabla N° 3.12: Caracterización

Análisis

Medio

Voltagrama

Velocidad de barrido

Potencial de la corriente de difusión

Potencial de la corriente residual

Sobrepotencial de O2

ácido

V-I (anexos)

25 mV/s

0.5 V

>0.3 V

Estabilidad Anódica

ácido

V-V (anexos)

25 mV/s

0.44 – 0.495 V

>0.425 V



Los análisis voltamétricos realizados para la caracterización del electrodo nos indican que en medio ácido (H2SO4 0.5 M) el electrodo de SnO2 dopado con Sb-Ni tiene estabilidad o pueden trabajar eficientemente entre potenciales 0.444 y 0.495 V. , si en algún momento de la electrolisis el potencial sobrepasa los 0.5 V se estará produciendo oxigeno,

La variación del potencial estará influenciada por la conductividad de la solución electrolítica.
Tabla N° 3.13: Coeficiente de Transferencia de Masa

Voltagrama

[Fe+2/Fe+3] (M)

Ilim (A)

E(ILim) (V)

Gráfico 3.2

0.002

2.16E-05

0.454

Gráfico 3.3

0.004

2.32E-06

0.51

Gráfico 3.4

0.006

2.40E-06

0.6

Gráfico 3.5

0.008

2.76E-06

0.62


El medio es básico (NaOH 0.1 M), la conductividad de la solución electrolítica es directamente proporcional a concentración del par electrolítico, y se manifiesta en el incremento de la densidad de corriente limite y del potencial.

A partir de estos datos se obtiene un valor de km = 2.23901x10-8 m s-1 el mismo que es razonable dentro de este sistema de trabajo, de esta forma podemos comparar el valor de km hallado para este sistema con otros tomados de la bibliografía (Pág. 256: km = 4.10x10-6 ms-14; Pág. 261: km = 1.076x10-4ms-1)[9].
Tabla N° 3.14: Evolución de la concentración del tolueno en función al tiempo durante la oxidación anódica directa,

t (min)

0

5

10

15

20

25

30

30.5

C(mol/L)

0.0063

0.0061

0.0059

0.0058

0.0053

0.0042

0.0011

0.0006


Observando la disminución de la concentración del tolueno en función al tiempo y contrastando estos resultados con lo descrito en el grafico 3.9, se observa que la concentración cae bruscamente a partir de los 19 minutos de iniciada la incineración electroquímica, que es cercano al valor obtenido al describir matemáticamente el tiempo critico de oxidación anódica del tolueno el cual es tc = 19.013 min.
Se presenta en anexos un cuadro de biodegradación del tolueno el cual muestra que en un proceso aclimatado se llega a la degradación total de este compuesto aromático en 20 días de llevado el proceso y haciendo una comparación de degradación del mismo compuesto por oxidación anódica directa se llega empleando para esto el reactor de discos giratorios un tiempo optimo de 35 minutos como se observa en el grafico 3-9 de esta tesis.

CONCLUSIONES

En este trabajo de tesis estudiamos el comportamiento del tolueno frente a los electrodos de oxido de estaño dopado con antimonio y níquel. Los cuales presentan un comportamiento similar a los electrodos metálicos; las características de este comportamiento la mencionamos a continuación:


  • Se ha realizado la oxidación anódica del tolueno sobre electrodos de SnO2-Sb-Ni que actuó como ánodo en el reactor electroquímico de discos giratorios con una densidad de corriente límite (iLim) de 3.01x10-7 A.cm-2




  • Se ha confeccionado electrodos de distinta composición y a diferente número de pirolisis observando que el electrodo de composición SnO2-Sb-Ni presenta mayor adherencia sobre el soporte de aleación FeZn (acero galvanizado) obtenido en 20 Pirolisis. trabajados a 200 °C y activados durante una hora a 450 °C.




  • Mediante voltagramas obtenidos de la técnica de análisis electroquímico (Voltametría Cíclica) se caracterizaron los electrodos obteniendo lo siguiente:


Estabilidad anódica del electrodo: 0.444V-0.495V

Potencial de producción de oxigeno: 0.5V

Potencial de reducción del sustrato:< 0.425V


  • Se determino el coeficiente de transferencia de masa experimental de los electrodos de SnO2-Sb-Ni en el reactor electroquímico mediante voltagramas de Voltametría cíclica a diferentes concentraciones del par redox Fe+2/Fe+3, Obteniéndose un valor de:

km = 2.23901x10-8 m s-1


  • Se ha determinado que la eficiencia de corriente total en la incineración electroquímica del tolueno alcanza un valor de:

Eficiencia Total: 2 = 0.568:


BIBLIOGRAFIA
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