ESTUDI DE LA REDUCCIÓ, OXIDACIÓ I OXIDO-REDUCCIÓ ELECTROQUÍMICA APLICADA A LA DECOLORACIÓ / DEGRADACIÓ D’AIGÜES DE TINTURA TÈXTILS QUE CONTENEN COLORANTS REACTIUS AMB GRUPS AZO COM CROMÒFOR

Actualment, el consum total d'aigua en els països desenvolupats destinat a ús industrial representa un 59 % segons es constata en el Primer Informe de Nacions Unides sobre el Desenvolupament dels Recursos Hídrics del Món, Aigua per a tots, Aigua per a la vida (Març 2003). Més d'un 80% dels residus perillosos del món es produeixen en els països industrialitzats i, en les nacions en vies de desenvolupament, un 70% de les aigües residuals s'aboquen a l'aigua sense cap tractament previ, contaminant així els recursos hídrics disponibles. 
Segons aquestes dades, el tractament i la reutilització d’aigües residuals del sector industrial en el món són d’especial rellevància, i més encara en països que salden el seu balanç de recursos hídrics amb números rojos. Aquest es el cas d’Espanya, la nació europea amb un major dèficit hídric. 
     
La indústria tèxtil és una de les indústries que utilitzen grans quantitats d'aigua. Les aigües residuals procedents dels diversos processos de manufactura són potencialment tòxiques i altament acolorides a causa de l’alt contingut en contaminants orgànics, entre els quals es troben els colorants tèxtils no fixats a les fibres. Com a conseqüència, és necessari un tractament previ abans de la seua descàrrega. Aquest problema és particularment acusat en el cas dels colorants reactius.

En la present Tesi Doctoral s’ha estudiat la viabilitat del tractament electroquímic d’aigües tèxtils que contenen colorants reactius. L’objectiu principal és aconseguir aigües decolorades amb un contingut en matèria orgànica significativament inferior al valor inicial. En última instància, l’aplicació del tractament electroquímic contempla la reutilització de l’aigua en els diferents processos tèxtils amb la intenció de solucionar els problemes de manca d’aigua, les enormes pressions mediambientals en l’àmbit jurídic i legislatiu i l’augment del cost de l’aigua.

En una primera part, aquest treball d’investigació s’ha centrat en la caracterització d’elèctrodes d’acer inoxidable així com d’elèctrodes semiconductors de tipus Ti/SnO2-Sb-Pt mitjançant Voltametria Cíclica (VC). Així mateix, s’ha realitzat una caracterització química i morfològica mitjançant Microscòpia Electrónica d’Escaneig (SEM) i Energia Dispersiva de Raigs X (EDX) dels elèctrodes Ti/SnO2-Sb-Pt. S’ha confirmat l’augment de l’activitat electrocatalítica amb el dopat amb antimoni així com l’obtenció d’un recobriment més compacte amb la introducció de xicotetes quantitats de platí.
Posteriorment, s’ha estudiat l’aplicació d’aquestes d’elèctrodes en el tractament electroquímic de dissolucions sintètiques de diversos colorants reactius. Els processos estudiats han sigut oxidació, reducció i oxido-reducció en presencia de Na2SO4 com electròlit i diverses densitats de corrent. També, en els casos més rellevants, s’ha valorat la viabilitat de l’ús de NaCl com electròlit. S’han emprat dos tipus de cèl·lules electroquímiques així com diverses condicions de treball.
L’estudi de paràmetres fisicoquímics com el Carboni Orgànic Total (COT), la Demanda Química d’Oxigen (DQO), l’Estat d’Oxidació Promig (EOP), l’Estat d’Oxidació del Carboni (EOC) i l’Eficiència en Corrent Mitjana (ECP) ha permès determinar les condicions òptimes per a la degradació i decoloració d’aquest tipus d’aigües.
Així mateix, s’han emprat diverses tècniques d’anàlisi instrumental i de caracterització tals com l’Espectroscòpia Infraroja per Transformada de Fourier per Reflectància Total Atenuada (FTIR-ATR), Espectroscòpia UV-Visible, Cromatografia Líquida d’Alta Resolució (HPLC), Espectroscòpia Fotoelectrònica de Raigs X (XPS) i la Cromatografia de Gasos-Espectrometria de Mases (GC-MS).
Els estudis realitzats indiquen que els colorants assajats experimenten processos de fragmentació de la molècula amb mecanismes clarament diferenciats en funció del procés dut a terme. L’estructura molecular, la densitat de corrent i el tipus d’electròlit emprat són variables determinants en l’eficiència del procés. En tots els casos s’han obtingut cinètiques de decoloració de pseudo-primer ordre.