Diseño y validación de un reactor fotocatalítico modular para la evaluación experimental de procesos fotocatalíticos bajo irradiación UV–visible
Palabras clave:
agua, efluentes textiles, fotocatálisis, reactor modularResumen
El agua es un recurso vital que enfrenta desafíos asociados a la contaminación por colorantes utilizados en las industrias textil y alimentaria, los cuales alteran su calidad y representan riesgos para la salud y el medio ambiente. Una alternativa para su tratamiento es la fotocatálisis, proceso que emplea radiación y materiales fotoactivos para promover la transformación de compuestos orgánicos.
En este trabajo se presenta el diseño, desarrollo y validación de un reactor fotocatalítico de laboratorio orientado al control de parámetros experimentales como la irradiancia, el tiempo de reacción y la temperatura. El sistema permite la operación simultánea de tres reactores independientes, cada uno con agitación y muestreo automatizado, integrados en un gabinete que favorece una distribución homogénea de la irradiancia y la estabilidad térmica. Asimismo, incorpora un sistema de control embebido basado en un microcontrolador ATmega4809, con comunicación mediante protocolo Modbus RTU y supervisión a través de una interfaz HMI industrial.
La validación experimental se realizó empleando negro de eriocromo (Eriochrome Black T, EBT) como compuesto modelo y nanopartículas de plata como fotocatalizador bajo irradiación ultravioleta. La respuesta del sistema se evaluó mediante espectroscopía UV–Vis, analizando la región visible comprendida entre 450 y 700 nm. El análisis cuantitativo, basado en la disminución relativa del área corregida de la banda de absorción respecto al control, mostró reducciones entre 6.5% y 17.9%, dependiendo de la concentración del fotocatalizador, evidenciando una respuesta espectral consistente
bajo las condiciones de operación evaluadas.
Los resultados obtenidos demuestran que el sistema desarrollado constituye una plataforma experimental adecuada para la evaluación comparativa de procesos fotocatalíticos bajo condiciones controladas de irradiación ultravioleta, facilitando el estudio de materiales fotocatalíticos y su aplicación potencial en el tratamiento de contaminantes en fase acuosa.
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