DEGRADAÇÃO DE AZO CORANTES VIA REAÇÕES FENTON E
FOTO-FENTON
Luciana Cristina Calsing (IC), Marçal Pires (PQ), Carla M. N. Azevedo (PQ)
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Faculdade de Química – PUCRS - Av. Ipiranga, 6681 – 90619-900, Porto Alegre/RS
O efluente gerado pela indústria têxtil é considerado como um dos mais poluentes
de todos os setores da indústria química, em função do volume de descarte, dos efeitos da
coloração nas águas receptoras, da sua habitual resistência à degradação biológica, além do
caráter carcinogênico ou mutagênico de alguns corantes. Assim, atenção especial tem sido
dada para tecnologias inovadoras, dentre as quais destacam-se os Processos Oxidativos
Avançados (POAs), que se baseiam na geração de radicais hidroxila e possuem elevado
poder oxidante. Dentre os POAs1, as reações Fenton (Fe2+/H2O2) e Foto-Fenton
(Fe2+/H2O2/hν) são extremamente atrativas por oxidarem uma grande variedade de
compostos orgânicos, além de possibilitarem o tratamento in situ. Nestas reações, a
concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) residual é um parâmetro fundamental para
a eficiência de degradação. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi estabelecer
metodologia para a degradação dos azo corantes Acid Black 1 (AB1) e Acid Orange 10
(AO10) utilizando processos Fenton e Foto-Fenton, bem como monitorar a quantidade de
H2O2 nestes processos.
O Acid Black 1 (C22H14N6Na2O9S2, 80%) e o Acid Orange 10 (C16H10N2Na2O7S2,
80%) foram obtidos como corantes disponíveis comercialmente pela Sigma-Aldrich e pela
Acros, respectivamente. Para maior eficiência do processo de degradação2, as soluções
tiveram pH ajustado potenciometricamente a pH = 3,0 ± 0,5, com adição de solução de
H2SO4 0,2 M. Os ensaios foram conduzidos em reatores cilíndricos de vidro (1000 mL),
adicionando-se 100 mL do corante em estudo, na concentração de 3,11x10-5 M, tratados
com concentrações diferentes de FeSO4.7H2O (1,92x10-5 M a 7,69x10-5 M, Synth) e de
H2O2 (1,86x10-3 M a 1,11x10-2 M, Merck). Todos os ensaios foram conduzidos sob agitação
magnética e ao abrigo da luz para o processo Fenton ou sob radiação de lâmpada UV
(Philips R-UVA/10R) posicionada a 30 cm dos reatores para o processo Foto-Fenton. A
degradação de todas as soluções foi acompanhada espectrofotometricamente (CelmmodeloE-225D) nos comprimentos de onda de máxima absorção de cada corante: Acid
Black 1 (619 nm) e Acid Orange 10 (476 nm).
Observou-se, para as melhores condições de tratamento, a remoção total da cor
(>99%) para o corante AB1 em 20 e 25 minutos, e para o corante AO10 em 15 e 20
minutos nos processo Foto-Fenton e Fenton respectivamente, utilizando H2O2 3,94x10-3 M
e Fe2+ 3,85x10-5 M. A redução da absorbância, ao longo do tratamento, sugere a eficiência
da degradação do corante e está associada ao rompimento das ligações azo (N=N). A
degradação dos corantes seguiu uma cinética de pseudo-primeira ordem, sendo obtidas para
o corante AB1 constantes de 0,221 min-1 e 0,219 min-1 e para o corante AO10 de 0,345
min-1 e 0,320min-1, para os processos Fenton e Foto-Fenton, respectivamente. Os
tratamentos, das soluções de ambos os corantes, resultaram em uma diminuição de
aproximadamente 0,5 unidades de pH.
O monitoramento do H2O2 residual, durante o tratamento, foi realizado
espectrofotometricamente, através de reação com metavanadato de amônio3, em meio
ácido. A curva analítica (A= 0,2742C + 3x10-5 e R2 = 0.9998) foi construída na faixa de
concentração de 0,4858 a 4,969 mM em H2O2. Este acompanhamento permitiu verificar
que a maior eficiência do processo de degradação, nas condições deste estudo, ocorre com a
adição única de peróxido de hidrogênio no início do tratamento, em comparação com
adições consecutivas do reagente. Testes complementares estão em andamento para melhor
entendimento da degradação dos corantes, além de ensaios a para condução do
monitoramento de H2O2 com análise por injeção em fluxo.
Referências Bibliográficas
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(using TiO2 TiO2 /H2O2 ,TiO2 /O3 ,TiO2 /S2 O82-, O3 ,H2 O2 ,S2O82-, Fe3+/H2O2 and Fe3+/H2O2/C2O42-)
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