Este documento presenta los resultados preliminares de la degradación del Isopropil Xantato de Sodio mediante diferentes procesos de oxidación avanzada como la fotólisis UV, la electrólisis directa y la fotoelectrooxidación. Las soluciones contenían Isopropil Xantato de Sodio en concentraciones de 6, 8, 10, 25 y 40 mg/L. Los resultados mostraron que los tres procesos son aptos para destruir el xantato, aunque con diferentes eficiencias máximas de destrucción: 76% para la electrólisis

1. P
g
DEGRADACIÓN DE XANTATO MEDIANTE OXIDACIÓN
AVANZADA
Gerardo Cifuentes Molina – gerardo.cifuentes@usach.cl
Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ing. Metalúrgica
Avda.L.B.O’Higgins 3363, Estación Central
Santiago – Chile
Cármen Herrera Cayo – carmen.herrera@usach.cl
Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ing. Metalúrgica
Avda.L.B.O’Higgins 3363, Estación Central
Santiago – Chile
Marco Antônio Siqueira Rodrigues – MarcoR@feevale.br
Programa de Pós Graduação em Qualidade Ambiental – Universidade FEEVALE
RS 239, nº 2755
CEP 93352-000 – Novo Hamburgo – RS - Brasil
Andréa Moura Bernardes – amb@ufrgs.br
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia/Departamento de Materiais
LACOR - Laboratório de Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais
91501-970 - Porto Alegre - RS -Brasil
Resumen: Este trabajo presenta los resultados obtenidos al someter a diferentes procesos oxidativos
una solución acuosa que contiene Isopropil Xantato de Sodio, reactivo este utilizado en el proceso de
flotación de minerales de cobre. Los procesos de oxidación avanzados utilizados fueron: Fotólisis
UV,Electrólisis directa y ensayos de Fotoelectrooxidación (FEO).
Las soluciones utilizadas que contenían Isopropil Xantato de Sodio se ajustaron a las siguientes
concentraciones: 6, 8, 10, 25 y 40 mg/L.
Los resultados obtenidos muestran que los tres procesos de oxidación probaron ser aptos en la
destrucción del Xantato, eso si con valores de eficiencias de destrucción máxima diferentes: 76%
para la electrólisis, 95% para la Fotólisis con UV y de 99% para la FEO.
Palavras-chave: Isopropil Xantato de Sodio,degradación, oxidación avanzada.
DEGRADATION OF SODIUM ISOPROPYL XANTHATE BY
ADVANCED OXIDATION
Abstract: This paper presents the preliminary results obtained by different oxidative processes when
an aqueous solution containing sodium isopropyl xanthate is treatet, this reagent is used in the
flotation of copper minerals. The oxidative processes used are advanced oxidation processes: UV
photolysis, direct electrolysis and Foto electro oxidation..
The solutions used containing sodium isopropyl xanthate was adjusted to the following
concentrations: 6, 8, 10, 25 and 40 mg / L.

2. P
g
The results show that the three oxidation processes proved to be suitable in the destruction of
xanthate, that if values of different maximum destruction efficiencies: 76% for electrolysis, 95% for
the UV photolysis and 99% for foto electro oxidation.
Keywords: Sodium Isopropil Xanthate, degradation, advanced oxidation
1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad el agua es un recurso escaso y por ende de alto costo, esto asociado con
las restricciones medio ambientales que buscan promover la no contaminación de nuestros recursos
naturales a través de desarrollo de tecnología ambientalmente sustentable, resulta de vital importancia
solucionar los problemas de la contaminación proveniente de los procesos industriales. En décadas
pasadas las aguas residuales se vertían a las aguas superficiales sin tratamiento, dando como resultado
un deterioro gradual del ecosistema.
En general, las aguas residuales sin tratamiento son ricas en materia orgánica, esta
materia orgánica alimenta a bacterias y a algas presentes en las aguas superficiales salobres. La
presencia de cantidades excesivas de nutrientes que se vierten con las aguas residuales no tratadas
origina un incremento en el crecimiento de las bacterias así como de las algas. Además de la materia
orgánica, las aguas residuales pueden contener compuestos inorgánicos oxidables, estos compuestos
orgánicos e inorgánicos consumen directa e indirectamente el oxígeno disponible presente en el
ecosistema. Este proceso se denomina eutrofización y eventualmente mata todos los demás
organismos vivos presentes en el sistema acuático. Por consiguiente las regulaciones
medioambientales son cada vez más exigentes, lo que ha llevado a la búsqueda y desarrollo de nuevas
técnicas de purificación.
Los efluentes provenientes de la minería contienen una gran cantidad de materiales
orgánicos, como por ejemplo, los reactivos agregados en el proceso de flotación para mejorar las
propiedades hidrofílicas o hidrofóbicas de las partículas.
Por otro lado, dentro del ámbito productivo, las aguas industriales de recirculación en
plantas minero metalúrgicas poseen componentes orgánicos residuales que afectan por ejemplo las
operaciones de flotación (las aguas industriales no solamente contienen productos provenientes de la
etapa unitaria de flotación, sino que también de otros procesos unitarios que inhibirían la flotabilidad
de los minerales, tales como filtración y sedimentación). Además, los orgánicos utilizados en estos
procesos unitarios provienen de distinta naturaleza y acción, como se mencionó anteriormente, y sus
concentraciones son variables, por lo que el agua recirculada no tiene características constantes en
cuanto a las cargas orgánicas de sus productos de degradación.
En consecuencia, si se lograra controlar la cantidad de orgánicos residuales presentes en
esta agua por algún método, como por ejemplo algún proceso de oxidación, se obtendría un agua
industrial de reproceso de características constantes, esto permitiría por un lado, una adición de
reactivos orgánicos frescos optimizada, y por otro lado, inclusive una dosificación en menores
proporciones.
Uno de los métodos oxidativos de alta eficiencia en el tratamiento de compuestos
orgánicos es la oxidación avanzada, también denominados AOP´s (Advanced Oxidation Process). En
estos procesos se generan radicales hidroxilos, los cuales tienen un alto potencial de oxidación el cual
provoca el rompimiento de enlaces químicos en la materia orgánica disuelta. Estos radicales son
capaces de degradar casi la totalidad de los compuestos orgánicos presentes, es decir, obtienen una
transformación de la materia orgánica inicial a dióxido de carbono (CO2) y agua o en productos
intermedios no tóxicos.
Dentro de los procesos de oxidación avanzada se encuentra la foto electro oxidación, esta
técnica contempla la utilización de dos electrodos sobre los cuales incide la radiación UV. Estos
procesos se llevan a cabo en celdas electrolíticas, que utilizan electrodos insolubles, generando los
radicales libres, hidroxilos, que pueden ser complementados con la adición de H2O2 y catalizadores,
los cuales incrementan el número de radicales hidroxilos. (Bernardes, 2008-2009; Glaze et al, 1987;
Hoigné & Bader, 1983; Shitara et al, 2003; Cifuentes et al, 1994; Bertazoli & Pelegrini, 2002; Foti &
Comninellis, 1997; Cifuentes et al., 2000; ). En la oxidación aniónica los radicales hidroxilos son

3. P
g
formados de la oxidación del agua, como se observa en las siguientes reacciones (1) y (2) la primera
reacción en forma directa y la segunda en forma indirecta pasando por agua oxigenada:
−
+
+
+
→ e
H
OH
O
H ad
·
2 (1)
2
2
2 2
2 O
H
e
H
O →
+
+ −
+
(2)
En resumen, al disminuir la concentración de orgánicos en las aguas de recirculación
industriales se disminuye la contaminación de aguas en su globalidad, pues en algún momento estas
aguas de recirculación se descartarán al medioambiente, ya sea como descartes programados o
producto de fugas o derrames.
2. MATERIALES Y METODOLOGÍA
Como objetivo de este estudio es estudiar la degradación del Isopropil Xantato de Sodio
disuelto en agua mediante oxidación avanzada. Se utilizarán las técnicas de Foto electro oxidación
(FEO) la cual se comparará con la electrólisis y la aplicación de UV, se estudiaran sólo las técnicas de
FEO y EO por ser las más nuevas que han aparecido y no necesitan aporte de reactivos externos ya
que éstos se generan in situ.
2.1.Materiales
La solución sintética utilizada fue preparada con agua destilada, Isopropil Xantato de
Sodio (SIPX), y KOH (como modificador de pH).
La mayoría de los ensayos se realizaron en el Laboratorio LACOR (Laboratório de
Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais), de la Universidade Federal do Rio Grande do Soul.
Se empleo un reactor de doble camisa con capacidad de 1,5 Litros para todos los
experimentos. Con el fin de controlar la temperatura se utilizó un baño ultra termostato Nova Ética.
Los experimentos se realizaron batch, los cuales se mezclaron con un agitador magnético y una barra
de agitación.
Para las pruebas de electrólisis y foto electro oxidación se ocuparon dos electrodos, el
cátodo de óxido de titanio y el ánodo de óxido de titanio recubierto con TiO2/RuO2 y para las pruebas
en las que se requiere de luz UV se utilizó una lámpara de vapor de mercurio de alta presión tipo
HPL-N, con un tubo de cuarzo.
2.2. Métodos analíticos
Se utilizó un espectrofotómetro de luz UV/VIS T80 PG Instruments para las mediciones
de absorvancia, para las mediciones de pH un pHmetro TitroLine Alpha de Schott Instruments,
Conductivimetro Hanna Instruments y una balanza analítica Chyo JK-200.
2.3. Metodología
En la Tabla 1 se presenta en forma secuencial la metodología empleada en este trabajo.
Tabla 1.- Esquema de la secuencia metodológica empleada en este trabajo
Variables
Composición de la Solución
Isopropil Xantato de Sodio (SIPX): 6, 8, 10, 25 y
40 mg/L
Proceso
Exposición de la solución de xantato a:
Ensayos de Fotólisis UV
Ensayos Electrólisis, 10A, 29V
Ensayos FEO
Técnicas de Medición Espectofotómetro de luz UV
Respuestas Identificación del peak del SIPX en la gráfica.

4. P
g
Identificación de la degradación del SIPX.
Determinación del tiempo promedio de la
degradación.
2.4. Montaje experimental
A continuación en la Figura 2.1 se presenta un esquema del montaje experimental utilizado.
Figura 2.1.- Esquema reactor donde (1) Lámpara de vapor de mercurio; (2)Tubo de cuarzo; (3)
Ánodo de titanio; (4) Cátodo de titanio revestido de óxido de titanio; (5) reactor de doble camisa
El montaje real del sistema se muestra a continuación en la Figura 2.2
Figura 2.2.- Montaje experimental real.

5. P
g
3. RESULTADOS Y DISCUSIONES
3.1. Identificación del Peak de Xantato
En la Figura 3.1 se presenta la curva de absorbancia versus longitud de onda en función
del tiempo para una concentración inicial de 40 mg/L de SIPX.
Figura 3.1.- Absorbancia versus longitud de onda para solución inicial con 40 mg/L de SIPX.
En la Figura 3.1 se observa que se obtiene una mayor absorción de luz para una longitud
de onda de 301 nm, esto permitirá conocer la longitud específica de la sustancia a medir, lo
cual se utilizará para determinar la curva de calibración del SIPX.
Se puede mencionar entonces que el Peak correspondiente al SIPX, el cual se encuentra
en 301 nm, permite seguir el comportamiento de degradación de este compuesto en el tiempo.
3.2. Calibración del Equipo
Se realizaron ensayos en el espectrofotómetro con diferentes concentraciones de SIPX de
5 a 100 mg/L para obtener la curva de calibración.
En la Tabla 3.1 y en la Figura 3.2 se presentan los resultados obtenidos en la calibración
del equipo que se utiliza para la cuantificación de la concentración residual de SIPX.

6. P
g
Tabla 3.1: Concentración de SIPX versus Absorbancia en una longitud de onda λ=301nm
Concentración Inicial Absorbancia
mg/L Abs
0 0
5 0,023
10 0,061
20 0,092
40 0,195
60 0,287
80 0,377
100 0,479
Figura 3.2.- Calibración Espectrofotómetro de luz UV.
3.3. Degradación de Isopropil Xantato de Sodio (SIPX) mediante electrólisis
Se realizaron las experiencias utilizando una corriente nominal de 10 A y un voltaje de
celda de 29V, los resultados se presentan a continuación en la Figura 3.3 la cinética de
degradación para el caso de 6 mg/L como concentración inicial de SIPX y en la Figura 3.4
como gráfico comparativo de degradación porcentual en función del tiempo para diferentes
concentraciones iniciales de SIPX.

7. P
g
y =4,4358x
-0,1503
R
2
=0,9735
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 5 10 15 20 25 30 35
T
iempo,[min]
C
onc
entrac
ión,
[mg/
L]
6 mg/LS
IPX
Potencial (6 mg/LS
IPX)
Potencial (6 mg/LS
IPX)
Figura 3.3.- Degradación por Electrólisis, concentración inicial de 6 ppm SIPX.
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60
T
iempo[min]
Degradac
ión
S
IPX
[%
]
8 mg/L
10 mg/L
25 mg/L
6 mg/L
Figura 3.4.- Gráfico comparativo de porcentaje de degradación de SIPX por Electrólisis en
función del tiempo para diferentes concentraciones iniciales.
3.4. Degradación de Isopropil Xantato de Sodio (SIPX) mediante fotólisis UV
Se realizaron las experiencias utilizando una lámpara UV de alta presión de mercurio, los
resultados se presentan a continuación en la Figura 3.5 la cinética de degradación para el caso
de 6 mg/L como concentración inicial de ISPX y en la Figura 3.6 como gráfico comparativo
de degradación porcentual en función del tiempo para diferentes concentraciones iniciales de
ISPX.

8. P
g
y =6,0345x
-0,6039
R
2
=0,8416
0
1
2
3
4
5
6
7
0 10 20 30 40 50
T
iempo,[min]
C
onc
entrac
ión,
[mg/
L]
6 mg/LS
IPX
Figura 3.5.- Degradación por Fotólisis UV, concentración inicial de 6 ppm SIPX.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50
T
iempo[min]
Degradac
ión
S
IPX
[%
]
6 mg/L
8 mg/L
10 mg/L
Figura 3.6.- Gráfico comparativo de porcentaje de degradación de SIPX por Fotólisis UV en
función del tiempo para diferentes concentraciones iniciales.
3.5. Degradación de Isopropil Xantato de Sodio (SIPX) mediante Fotoelectrooxidación
(FEO)
Se realizaron las experiencias utilizando una corriente nominal de 10 A y un voltaje de
celda de 29V en presencia de una lámpara UV de baja presión de mercurio, los resultados se
presentan a continuación en la Figura 3.7 la cinética de degradación para el caso de 6 mg/L
como concentración inicial de ISPX y en la Figura 3.8 como gráfico comparativo de
degradación porcentual en función del tiempo para diferentes concentraciones iniciales de
ISPX.

9. P
g
y =4,7117x-0,3397
R
2
=0,9921
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 5 10 15 20 25 30 35
T
iempo,[min]
C
onc
entrac
ión,
[mg/
L] 6 mg/LS
IPX
Potencial (6 mg/L
S
IPX)
Potencial (6 mg/L
S
IPX)
Potencial (6 mg/L
S
IPX)
Figura 3.7.- Degradación por FEO, concentración inicial de 6 ppm SIPX.
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30 35
T
iempo[min]
Degradac
ión
S
IPX
[%]
6 mg/L
8 mg/L
10 mg/L
25 mg/L
40 mg/L
48 mg/L
Figura 3.8.- Gráfico comparativo de porcentaje de degradación de SIPX por FEO en función del
tiempo para diferentes concentraciones iniciales.
3.6. Comparación de la degradación de Isopropil Xantato de Sodio (SIPX) mediante Electrólisis,
Fotólisis UV y Fotoelectrooxidación.
A continuación en la Figuras 3.9 se presenta los resultados de degradación de SIPX para
los tres métodos de degradación para una concentración inicial de 10 mg/L.

10. P
g
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40
T
iempo[min]
Degradac
ión
S
IPX
[%
]
Electrolisis
Electrolisis+UV
UV
10mg/LS
IPX
Figura 3.9.- Gráfico comparativo de porcentaje de degradación de SIPX por FEO en función del
tiempo para una concentración inicial de SIPX de 10 mg/L.
En términos generales los resultados indican que para altas concentraciones iniciales de
SIPX se obtienen mayores porcentajes de destrucción del orgánico, esto es válido para todos los
métodos de de degradación utilizados. En particular para el caso de la electrólisis la muestra que
contiene inicialmente 25 mg/L alcanza un 93% de destrucción de SIPX a los 7 minutos.
Cuando se aplicaron las técnicas de fotólisis UV y de la foto electro oxidación, éstas
técnicas resultaron las con mayor porcentaje de degradación de SIPX, además de presentar similares
resultados entre si. Los porcentajes de degradación de SIPX al utilizar estas dos últimas técnicas de
degradación son del orden de entre 93 a 99% como máximo para altas concentraciones de SIPX.
El hecho que a mayor concentración inicial del SIPX implique una mayor cinética de
degradación de este compuesto, podría estar ligada a la formación de radicales intemedios
provenientes de la cadena de degradación misma de éste, dichos radicales podrían ser formados a
partir de la acción fotoquímica presente.
Agradecimientos
Los autores agradecen a la DICYT de la Universidad de Santiago de Chile y al LACOR
de la Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
4. REFERENCIAS
BERNARDES, A. M. Elektrochemische Technologien zur Abwasserbehandlung. TU Berlin
International, v. 63, p. 12-14, 2009
BERNARDES, A. M. Elektrochemische Abwasserbehandlung:Benutzung der Elektrodialyse und
Photoelektrooxidation um Abwasserrecycling. Internationale Alumni-Sommerschule:
Trinkwasserversorgung und Abwasserbehandlung in Ballungsräumen Neue Anwendungen und
Technologien, 2008, TU-Berlin, Berlin.
BERTAZOLI, R., PELEGRINI, R. Descoloração e degradação de poluentes orgânicos em soluções
aquosas através do processo fotoeletroquímico, Quím. Nova. Vol 25, Nº 3, 2002, 477-485
CIFUENTES G, KAMMEL R, LANDAU U, TEPE H.. Fotooxidación de aguas residuales cianuradas
en la minería; 49º Congreso Anual ABM, Palácio convenções do Anhembí São Paulo, Brasil 9-20,
Oct. 1994.
CIFUENTES M., G., DURAND M., L. Y SEPÚLVEDA C., L. Degradación fotoquímica de tintas
flexográficas con radiación UV/H2O2. Disponible en
http://cabierta.uchile.cl/revista/7/degradacion.htm
FOTI, D. GANDINI, AND C. COMNINELLIS. Anodic oxidation of organics on thermally prepared
oxide electrodes, Curr. Top. Electrochem., vol. 5, pp. 71–91, 1997.

11. P
g
GLAZE, W.H., J.-W. KANG, Y D.H. CHAPIN. The chemistry of water treatment processes involving
ozone, hydrogen peroxide and ultraviolet radiation. Ozone Sci. Eng. 9:335–352, 1987
HOIGNÉ J. AND H. BADER. Rate Constants of Reaction of Ozone with Organic and Inorganic
Compounds in Water - I. Non-dissociating Organic Compounds. Water Res. 17:1983, 173-183.
HOIGNÉ J., AND H. BADER. Rate Constants of Reaction of Ozone with Organic and Inorganic
Compounds in Water - II. Dissociating Organic Compounds “. Water Res. 17: 1983, 185-194
SHITARA M, IGUCHI M, TAKANO K, TAMAMORI T, SHITARA H, MARUYAMA T.
Processing of refractory organic waste water using ozone and novel agitation method; Materials
Transactions 44 (12): 2456-2460, Dic 2003
STREIT, K ; XAVIER, J L N ; RODRIGUES, M. A. S. ; HERRANZ, Valentin Perez ; Bernardes,
Andréa Moura ; FERREIRA, Jane Zoppas . Use of Advanced Oxidative Processes for degradation of
organic refractary pollutants. In: IOA IUVA World Congress & Exhibition, 2011, Paris. IOA
IUVA World Congress & Exhibition, Paris, 2011. p. I.6.4 - 1-I.6.4 - 5.