Otimização da descoloração fotocalítica do azocorante direct orange 34 em suspensão aquosa de TiO2
AUTOR(ES)
Eduardo Niehues
DATA DE PUBLICAÇÃO
2007
RESUMO
A degradação/descoloração de azocorantes tem recebido atenção considerável nos últimos anos devido aos vários problemas ambientais gerados pelo descarte deste material em efluentes industriais. Além disso, estes efluentes podem ser potencialmente tóxicos e carcinogênicos como conseqüência da existência de grupos aromáticos e heteroátomos em suas moléculas. Por isso ao serem descartados em rios representam ameaça a todas formas de vida, inclusive humana. A degradação fotocatalítica de compostos orgânicos, utilizando TiO2 como catalisador, tem sido muito utilizada nas últimas décadas. Este processo é capaz de degradar, entre outros poluentes, os corantes sintéticos, um dos vários contaminantes orgânicos presentes em águas naturais. Neste trabalho investigou-se a fotodescoloração do azo corante Direct Orange 34 (DO34) em suspensão aquosa de TiO2 sob radiação artificial. Para otimizar as condições experimentais realizou-se o planejamento fatorial 25, utilizando-se como resposta a porcentagem de descoloração após 240 min de irradiação. Os cinco fatores considerados foram as concentrações de DO34 e TiO2, a velocidade de agitação, a saturação de ar e o tempo de adsorção com o reator fechado a 30ºC. Dentre as 32 irradiações realizadas, a melhor condição ou a maior porcentagem de descoloração equivalente a 75%, foi obtida utilizando-se as concentrações de 2,0x10-4 mol L-1 de DO34 e 1,0 g L-1 de TiO2, velocidade de agitação de 600 rpm, sem saturação de ar e tempo de adsorção de 15 min para uma irradiância artificial de 0,75 mW cm-2. A descoloração de 94,78% nestas condições, ocorreu em 780 min, resultando em uma constante de velocidade, kobs, de 0,54x10-2 min-1. Aumentando-se a irradiância para 1,5 mW cm-2, 99,13% do azo corante descoloriu em 180 min e a kobs foi de 2,2x10-2 min-1, enquanto que para a irradiância solar de 4,08 mW cm-2 a descoloração de DO34 foi de 98,90% obtendo-se uma kobs de 2,7 x10-2 min-1. A adição de oxidantes como peróxido de hidrogênio, H2O2 e periodato de sódio NaIO4 de 0,1 a 5,0 g L-1 na suspensão aquosa de TiO2 e DO34, aumentou a velocidade de descoloração. A adição de 0,5 g L-1 de H2O2 descoloriu 89,45% em 4 h, enquanto a adição de 1,0 g L-1 de NaIO4 descoloriu 98,48% em 45 min. A descoloração de DO34 também foi estudada na presença do fungo Botryosphaeria rhodina, obtendo-se 70,58% após cinco dias de cultivo. A qualidade de água, obtida após otimização do tratamento fotocatalítico, em termos de demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), oxigênio dissolvido (OD), cor, turbidez e pH, indicaram que apenas o pH necessita de ajuste, segundo a Resolução CONAMA nº 357 de 17 de março de 2005.
ASSUNTO(S)
físico-química azocorantes - degradação botryosphaeria rhodina physical chemistry
