Análisis teórico de los mecanismos de degradación del colorante Naranja de Metilo en presencia de radicales hidroxilo en medio acuoso

Abstract

En este trabajo se estudió el primer paso en la degradación del colorante Naranja de Metilo en presencia de radicales •OH utilizando métodos de la Química Cuántica Computacional. Se identificaron todos los caminos de reacción posibles y se calcularon las energías relativas de reacción asociadas, para así poder determinar cuáles son las trayectorias de reacción más favorecidas desde el punto de vista termodinámico. Los resultados obtenidos muestran que la trayectoria de reacción favorecida es la sustitución del grupo sulfonato por el radical •OH, dando lugar a productos hidroxilados muy estables independientemente del pH. El conocimiento adquirido puede servir para el diseño y desarrollo de estrategias más eficientes y sostenibles para el tratamiento de colorantes en efluentes industriales, con el objetivo de minimizar su impacto ambiental negativo.

This study examined the first step in the degradation of Methyl Orange dye in the presence of •OH radicals using Computational Quantum Chemistry methods. All possible reaction pathways were identified, and the associated relative reaction energies were calculated to determine the thermodynamically favored reaction pathways. The results showed that the preferred reaction pathway is the substitution of the sulfonate group by the •OH radical, leading to highly stable hydroxylated products regardless of the pH. The acquired knowledge can contribute to the design and development of more efficient and sustainable strategies for the treatment of dye-containing industrial effluents, aiming to minimize their negative environmental impact.