¿Cómo se utiliza el ánodo de dióxido de plomo (pbo2) en el tratamiento de aguas residuales textiles?

¿Cómo se utiliza el ánodo de dióxido de plomo (pbo2) en el tratamiento de aguas residuales textiles?

Los métodos electroquímicos ofrecen una forma respetuosa con el medio ambiente de eliminar especies tóxicas inorgánicas u orgánicas a través de reacciones redox. Estos métodos pueden ser una buena opción para el tratamiento de aguas residuales textiles, ya que son fáciles de implementar, versátiles y pueden provocar altas eliminaciones orgánicas y de color; sus principales inconvenientes en cuanto al uso de la energía eléctrica y las escasas eficiencias de corriente alcanzadas a bajas concentraciones de contaminantes. Sin embargo, el uso de materiales de ánodo adecuados, junto con condiciones de operación optimizadas, tiende a minimizar estos problemas.

La oxidación electroquímica de los contaminantes puede ocurrir de dos maneras: directamente, cuando el contaminante orgánico se oxida por transferencia de electrones directamente al electrodo, o indirectamente cuando esta transferencia de electrones está mediada por alguna especie electroactiva (un oxidante generado en el ánodo). Los oxidantes electrogenerados más comunes en los procesos de oxidación indirecta son el radical hidroxilo (•OH), procedente de la oxidación del agua; Cl2, HOCl y OCl- (frecuentemente denominado cloro activo), a partir de la oxidación de iones de cloruro.

De acuerdo con la naturaleza de la interacción entre el radical hidroxilo y los materiales del ánodo, se clasifican desde ánodos de alto poder de oxidación (diamante dopado con boro BDD) hasta ánodos de baja potencia de oxidación (ánodos dimensionalmente estables DSA); en esta clasificación, el dióxido de plomo (PbO2) es un ánodo de potencia de oxidación media. La oxidación electroquímica mediada por cloro activo se usa comúnmente con ánodos de potencia de oxidación media a baja para aumentar la tasa de oxidación de contaminantes y la eficiencia de la corriente del proceso. De hecho, se ha demostrado que se obtienen tasas de oxidación comparables a las de los ánodos BDD cuando se utilizan ánodos de PbO2 o DSA (potencia de oxidación media o baja) en presencia de iones de cloruro. Cuando se utiliza cloro activo, puede ser esencial tener el pH de la solución bajo control para mejorar la eficiencia de eliminación de contaminantes, ya que el pH dicta las especies de cloro predominantes en la solución electrolizada. Por lo tanto, se reportaron diferentes condiciones de pH como las mejores para las eliminaciones de color y orgánicas. La posible formación de derivados cloroorgánicos indeseables es un inconveniente conocido de los procesos de electrooxidación en soluciones que contienen cloruro.

Los ánodos de película de PbO2 son materiales interesantes para la degradación electroquímica de contaminantes debido a su poder de oxidación medio a alto, facilidad de preparación y bajo costo. El rendimiento electroquímico y la estabilización de la película de PbO2 están influenciados por la presencia de especies dopantes, las condiciones de electrodeposición y la preparación del sustrato.