COMPORTAMENTO DO p-NITROFENOL EM DIFRENTES VALORES DE pH Silvia Jaerger (IC-Voluntária)*, Leila Cottet (PG), Patrícia Padilha dos Anjos (IC-Voluntária); Carlos Alberto Policiano Almeida (Orientador) *[email protected] Universidade Estadual do Centro-Oeste/Setor de Ciências Exatas e da Terra Palavras-chave: p-nitrofenol, adsorção, pH, turfa Resumo: O presente trabalho avaliou o comportamento do p-nitrofenol em soluções de pH variando de 1 a 12 e uma solução contendo apenas água pura. Os experimentos foram realizados na ausência e na presença de turfa, usada como adsorvente. Os resultados obtidos na ausência do adsorvente confirmaram o comportamento de indicador ácido-base do p-nitrofenol, enquanto aquele com adsorvente mostrou decréscimo das absorbâncias. Introdução Fenol e p-nitrofenol estão presentes em efluentes de muitas indústrias tais como petroquímicas, refinarias de petróleo, inseticidas, herbicidas, entre outros. Essas substâncias, além de serem tóxicas e cancerígenas, representam grande perigo para a flora e a fauna na biosfera [1]. Devido à alta toxicidade delas é de grande importância o tratamento adequado desses efluentes antes de serem despejados em águas de rios e lagos. Vários métodos têm sido propostos e desenvolvidos no tratamento do p-nitrofenol, sendo o processo mais utilizado a adsorção. Adsorventes como carvão ativado, organobentonite, argila do tipo caulinita, adsorventes poliméricos, quitosana, entre outros, foram usados com essa finalidade [2,3,4]. Em contraste, a turfa pode ser um adsorvente alternativo pois é um material de baixo custo, de alta porosidade, não exige ativação e é viável em muitos países como no Brasil [4]. O presente trabalho teve por objetivo investigar e avaliar o contendo apenas água pura. Essas soluções foram mantidas sob agitação por um período de quatro horas à temperatura ambiente, contendo 0,1 g de turfa decomposta como adsorvente. O mesmo procedimento foi usado em um experimento paralelo na ausência da turfa. Durante os experimentos, alíquotas de 0,10 mL foram retiradas e suas absorbâncias foram medidas com UV-VIS Resultados e Discussão A figura 1 apresenta os resultados das soluções de p-nitrofenol em diferentes pH’s na ausência e na presença de turfa na forma de gráfico. 1,8 1,6 1,4 Absorbância 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 Comprimento de onda Figura 1: Varredura das soluções de p-nitrofenol na presença e na ausência de turfa A tabela 1 apresenta os dados presentes na figura 1, destacando os resultados das absorbâncias. Tabela 1: Resultados do experimento na ausência e na presença de turfa pH Com turfa Sem turfa Absorbância Cor Absorbância Cor 1 0,774 Azul claro 0,862 Verde claro 3 0,880 Vermelho 0,995 Azul claro 5 0,795 Verde 0,946 Amarelo 6 0,721 Rosa escuro 0,968 Roxo Água pura 0,753 Rosa 0,919 Lilás Anais da SIEPE – Semana de Integração Ensino, Pesquisa e Extensão 26 a 30 de outubro de 2009 8 0,792 Púrpura 1,333 Verde escuro 9 0,656 Azul 1,517 Rosa 10 1,754 Rosa escuro 1,553 Cinza 11 1,585 Cinza 1,567 Vermelho 12 1,512 Rosa 1,657 Amarelo É possível afirmar (figura 1) que o p-nitrofenol em pH ácido (1-6) apresentou comprimentos de onda iguais a 314,9 e/ou 320,0 nm. Se esses comprimentos de onda fossem fixados, as soluções, em pH básico, não apresentariam sinal de absorbância significativo [5]. Isso ocorre porque há um equilíbrio ácido-base do p-nitrofenol, apresentando, a forma ácida, comprimentos de onda iguais a 314,9 e 320,0 nm, enquanto a forma básica apresenta comprimento de onda igual a 400,1 nm. Outro resultado importante observado é que o p-nitrofenol apresenta coloração fortemente amarelada a partir de pH 8 atingindo a sua coloração mais forte em pH 12. Porém em pH ácido permanece incolor. Por apresentar comportamento de equilíbrio ácido-base e forte mudança de cor em pH alcalino, o p-nitrofenol é considerado um indicador de pH básico [6]. Nas soluções contendo pH’s ácidos (1-6), 12 e água pura (pH · 5,5) (tabela 1) ocorreram um pequeno decréscimo nas absorbâncias no teste de adsorção em relação aquele realizado na ausência de turfa. Nas soluções contendo p-nitrofenol em pH’s 8 e 9 a variação da absorbância entre os dois experimentos foi muito maior. No entanto, nos pH’s 10 e 11 não houve variação significativa das absorbâncias. O decréscimo das absorbâncias em pH’s ácido (1-6) é devido a uma interação íon-dipolo que ocorre entre a turfa e o p-nitrofenol que é similar a interação e Van der Walls que ocorre com o p-nitrofenol em soluções ácidas. Além disso, podem também ocorrer pontes de hidrogênio entre a hidroxila do p-nitrofenol e as carboxilas presentes na turfa [7]. Na solução básica, em pH 12, ocorreu uma interação anion-cation ou um processo de troca aniônica entre a turfa e o íon p-nitrofenolato, o que contribuiu com o decréscimo das absorbâncias nesse pH. A grande variação nos valores das absorbâncias que ocorreram nos pH’s 8 e 9 pode estar atribuída a quase completa ionização do p-nitrofenol em p-nitrofenolato [8]. Nas soluções em pH’s 10 e 11 as absorbâncias não foram afetadas na presença da turfa porque os íons p-nitrofenolato não se encaixaram densamente na superfície da turfa, pois os íons adsorvidos na superfície foram repelidos eletrostaticamente [9]. Conclusão Anais da SIEPE – Semana de Integração Ensino, Pesquisa e Extensão 26 a 30 de outubro de 2009 No experimento realizado na ausência da turfa o p-nitrofenol mostrou o comportamento de um indicador ácido-base, pois possui equilíbrio ácidobase e forte mudança de cor em pH básico. E no teste de adsorção realizado com turfa, conclui-se que ocorreu uma maior variação das absorbâncias em pH's alcalinos devido a interação entre um cátion e um anion ser mais forte do que uma interação entre um íon-dipolo que ocorre em pH’s ácidos. Referências POLAT H., MOLVA M., POLAT M., Capacity and Mechanism of phenol adsorption on lignite. Internacional Journal of Mineral Processing, 2006, p. 264-273. 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