62ª Reunião Anual da SBPC
B. Engenharias - 1. Engenharia - 13. Engenharia Sanitária
DEGRADAÇÃO OXIDATIVA DO CORANTE ÌNDIGO CARMIM UTILIZANDO PROCESSOS FENTON E FOTO-FENTON 
Jéssica Elen Costa Alexandre 1
Anderson Almeida Catunda 1
Maria Ionete Chaves Nogueira 2
Kelly de Araújo Rodrigues 2
Glória Maria Marinho Silva 2
Rinaldo dos Santos Araújo 3
1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará / IFCE
2. Pós-Graduação em Tecnologia e Gestão Ambiental / IFCE
3. Prof. Dr./Orientador - Pós-Graduação em Tecnologia e Gestão Ambiental / IFCE
INTRODUÇÃO:

O processamento têxtil é gerador de grande quantidade de despejos altamente poluidores, contendo elevada carga orgânica, compostos químicos tóxicos ao homem e ao meio ambiente, além disso, a cor acentuada pode impedir na penetração dos raios solares nos corpos d'água onde efluentes estão sendo lançados, diminuindo assim a atividade fotossintética. Assim visando atender as exigências atuais da legislação ambiental, a busca por novas tecnologias de tratamento tem sido foco de estudo pela comunidade científica. Neste contexto, os processos oxidativos avançados (POAs) têm se destacado por suas elevadas capacidades de destruição, as quais se processam através de uma série de reações químicas, não havendo apenas a transferência de fase a outra, como ocorre nos tratamentos convencionais de coagulação/floculação, adsorção com carvão ativado, precipitação, entre outros. Diante dessa problemática, este trabalho se propõe a investigar e otimizar o processo de degradação/descoloração do corante sintético Índigo Carmim, empregado em alta demanda no processo de tingimento do jeans, aplicando processos oxidativos avançados Fenton (H2O2/Fe2+) e foto-Fenton (H2O2/Fe2+/UV). Sistemas fotolítico (UV) e fotoquímico (H2O2/UV) foram também executados para fins de comparação.

METODOLOGIA:

Os ensaios foram conduzidos em 100 mL de solução aquosa de índigo carmim (20 mg/L) no interior de um reator cilíndrico de vidro recoberto com papel fotoreflexivo, sob agitação magnética constante, a temperatura ambiente (27 oC). Todas as soluções foram preparadas em água deionizada Milli-Q. Como fonte de radiação UV foi utilizada uma lâmpada de vapor de mercúrio (5W, comprimento de onda, λ, de 200 a 280 nm) protegida por um bulbo de quartzo. A intensidade luminosa resultante foi de aproximadamente de 29 mW/cm2. O processo Fotoquímico foi realizado para duas concentrações diferentes de H2O2 (0,01mM e 0,02 mM). Os processos Fenton e foto-Fenton foram realizados utilizando diferentes proporções de concentrações de Fe2+ e H2O2. Inicialmente fixando-se a concentração de Fe2+ (0,01 mM) e variando-se a quantidade de H2O2 (0,005 a 0,05 mM), e posteriormente, fixando-se a concentração de H2O2 (0,05 e 0,005 mM) em cada processo, respectivamente, e variando-se a quantidade de Fe2+ (0,005 a 0,05 mM). Os ensaios foram conduzidos em pH previamente ajustado a 3 ± 0,2 pela adição de H2SO4 e a leitura da absorção das alíquotas retiradas em tempos pré-estabelecidos foi realizada em um espectrofotômetro UV - Visível a 610 nm.

RESULTADOS:

Os processos fotoquímicos se mostraram efetivos no tratamento do poluente têxtil produzindo degradações acima de 90% do corante em aproximadamente 60 min de reação. O processo fotolítico, por sua vez, mostrou-se pouco eficiente, com remoções em torno de 60%. No processo Fenton os melhores resultados foram obtidos para concentrações ótimas de Fe2+ de 0,02 mM e H2O2 de 0,05 mM e correspondem a remoções de 100% de índigo carmim em apenas 30 min de operação. No processo foto-Fenton, de forma similar, nas concentrações otimizadas de Fe2+ de 0,01 mM e de 0,02 mM de H2O2 obteve-se cerca de 100% de degradação em 30 min de tratamento. A modelagem cinética realizada permitiu caracterizar os processos tipicamente como de 1ª ordem. A mineralização total do corante a mais baixas concentrações de Fe2+ e H2O2 mostra a influência positiva da fonte de radiação UV sobre a eficiência do processo Fenton.

 

CONCLUSÃO:

Neste trabalho, os processos oxidativos avançados apresentaram-se bastante eficientes na degradação/descoloração do corante índigo carmim em solução aquosa à temperatura ambiente, principalmente nos sistemas Fenton e foto-Fenton. No processo Fenton, a partir de quantidades mínimas de Fe2+ e H2O2, 0,02 mM e 0,05 mM, respectivamente, obtiveram-se degradações de 99,25% do corante em apenas 30 min de reação. No processo foto-Fenton a influência da luz foi determinante na eficiência de degradação, permitindo uma total mineralização do corante em cerca de 30 min de tratamento a concentrações mais baixas de Fe2+ (0,01 mM) e de H2O2 (0,02 mM). Em geral, as elevadas taxas de degradação e as cinéticas rápidas observadas tornam promissoras as tecnologias de tratamento estudadas (POAs) na degradação e/ou descoloração de efluentes têxteis contendo o corante índigo carmim.

 

 

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Palavras-chave: Processos Fenton e Foto-Fenton, Índigo Carmim, Cinética de Degradação .