Resumen

Introducción En el presente trabajo de investigación se estudió la degradación del glifosato comercial (Glifopac) mediante electro-oxidación avanzada empleando una celda Diaclean® dotada con electrodos de diamante dopado con boro (DDB). Se evaluó el efecto de la densidad de corriente , el flujo del sistema y la concentración del analito (60, 120 y 360 mg L-1), así como los parámetros cinéticos y ambientales relacionados en el proceso de degradación del compuesto. Durante el proceso se siguió la concentración del glifosato usando HPLC. Otros parámetros evaluados fueron el Carbono Orgánico Total (COT), la Demanda Química de Oxígeno (DQO), así como la concentración de fosfatos, nitratos, amonio y del del ácido aminometilfosfónico (AMPA). Las mejores condiciones de mineralización del Glifopac para una [glifosato] inicial de 120 mg L-1 fueron: [Na2SO4]=0.15 mol L-1 (se usó como electrolito soporte), j =100 mA cm-2 y flujo de 3.9 L min-1; bajo estas condiciones se alcanzó el 94.5% de mineralización con una cinética de primer orden. La huella de carbono para proceso es de 1.3 Kg CO2 Eqv/Kg TOC en países donde la matriz energética dependen de hidroeléctricas y se incrementa de 170 a 439% en países en los cuales la generación de energía eléctrica es por combustibles fósiles.

Objetivos Degradar el glifosato comercial por procesos de electrooxidación avanzada y seguir la degradación empleando metodologías analíticas.

Método Los experimentos fueron realizados a temperatura ambiente (ca. 25°C) en un sistema cerrado de flujo (Fig. 1) de 2 L de capacidad. Se utilizó una celda Diaclean® 106 de un solo compartimento, con electrodos de DDB (área geométrica de 70 cm2, espesor 1–10 μm y resistencia de 0.1 Ω cm). Durante las pruebas se determinaron a diferentes tiempos de degradación las concentraciones de glifosato y AMPA se determinaron con HPLC. Asimismo, se determinó la variación en función del tiempo del COT, DQO y la concentración de fosfatos, nitratos, amonio. Se calcularon a diferentes tiempos de reacción los siguientes parámetros: Densidad de corriente instantánea (ICECOD), consumo de energía (ECTOC) y la variación de DQO en función de la carga suministrada por unida de volumen tratado. El tiempo de electrolisis para todos los experimentos fue de 8 horas.

Principales resultados Las mejores condiciones de mineralización del Glifopac para una [glifosato] inicial de 120 mg L-1 fueron: [Na2SO4]=0.15 mol L-1 (se usó como electrolito soporte), j =100 mA cm-2 y flujo de 3.9 L min-1; bajo estas condiciones se alcanzó el 94.5% de mineralización con una cinética de primer orden. Las pruebas a [glifosato]=120 y 240 mg L-1 y j= 80 y 100 mA cm-2 demostraron que se puede aumentar la degradabilidad del agua contaminada las 8 horas de electrolisis.

Conclusiones En todos los experimentos realizados se obtuvo alta degradación del glifosato y disminución del TOC y DQO en un sistema cerrado de flujo a nivel prepiloto.