PROCESSO ELETROQUÍMICO COMO TÉCNICA ALTERNATIVA NA DEGRADAÇÃO DO CORANTE AZUL DE METILENO EM SOLUÇÕES AQUOSAS: UMA COMPARAÇÃO DA COR, DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO E CARBONO ORGÂNICO TOTAL.

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Ambiental

Autores

Pontes, J.P.S.D. (UFRN) ; Xavier, D.K.S. (UFRN) ; Costa, P.R.F. (UFRN) ; Nóbrega, D.R.S. (UFRN) ; Silva, D.R. (UFRN) ; Huitle, C.A.M. (UFRN)

Resumo

Este trabalho mostra o tratamento eletrolítico na degradação do corante azul de metileno. O experimento foi realizado no reator em fluxo contínuo, com eletrodo de platina suportado em titânio (Ti/Pt), densidade de corrente de 60 mA.cm-2, submetendo o efluente sintético por 6 horas de tratamento, em pH neutro e alcalino. Os resultados indicaram a remoção da cor de quase 100% para ambos os pH. A demanda química de oxigênio (DQO) obteve valores superiores a 70% para os dois tipos de pH investigados, e por fim foi executado o parâmetro de carbono orgânico total (COT), que apresentaram remoções que não chegaram a 20%. Assim a cor e a DQO pode ser utilizado como bons parâmetros, já o COT não. Com isso, a eletroquímica pode ser uma técnica útil como pré-tratamento de efluentes contendo corantes.

Palavras chaves

Eletroquímica; azul de metileno; degradação

Introdução

Indústrias vêm produzindo grandes quantidades de efluentes contaminados com corantes. Assim, torna-se importante a remoção dos corantes do ambiente aquático, pois boa parte deles apresenta em sua composição características como: mutagênicos, cancerígenos, tóxicos, podendo causar também alergias e irritações na pele. A presença de corantes na água reduz a penetração da luz, desta forma impedindo a fotossíntese da flora aquosa (Cardoso, 2010). Dentre os corantes utilizados nas indústrias, tem-se o azul de metileno (AM), pertencente aos compostos orgânicos que apresenta uma estrutura aromática complexa, heterocíclico, corante básico, catiônico, de difícil degradação (Lima et al., 2004). Esse corante é muito utilizado para o tingimento de alguns tecidos como algodão, lã e seda, e é característico por ter uma forte coloração azul (Hameed e Ahmad, 2009). Caso esse corante seja inalado pode causar problemas em animais e humanos como o aumento da frequência cardíaca, náuseas e vômitos (Deng et al., 2011). O tratamento de efluentes contendo corantes é uma preocupação crescente na indústria têxtil devido ao visível impacto estético de um lançamento colorido sobre um corpo hídrico receptor, bem como possíveis problemas de toxicidade. À medida que a legislação ambiental se torna mais exigente, assim a redução do custo dos processos de tratamento se tornam mais importantes (Kammradt, 2004). De acordo com o exposto, esse trabalho tem como objetivo empregar a técnica eletroquímica na degradação do corante azul de metileno, presente em efluentes da indústria têxtil, comparando os parâmetros de tratamento de cor, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT).

Material e métodos

Para a realização dos experimentos, foi preparada uma solução a partir do corante azul de metileno produzido pela Quimibrás usando água destilada, onde acrescentou a solução 3 g de sulfato de sódio (Na2SO4) e 1 g de cloreto de sódio (NaCl), submetendo o tratamento desta solução através da técnica de eletrooxidação, em escala de bancada, com um reator eletroquímico em fluxo contínuo contendo um par de eletrodos, sendo o anodo constituído de platina suportada em titânio (Ti/Pt) e o catodo foi utilizado um eletrodo de titânio (Ti), ambos com área geométrica de 63,5 cm2, alimentado com uma fonte de corrente contínua (Marca Power Supply, modelo MPL 3305) e acoplado a um reservatório com capacidade de 1 L. A solução foi tratada por 6 horas, e após analisadas pelas técnicas de UV-visível (Espectrofotômetro UV Specord Plus 210 da ANALYTIKJENA), carbono orgânico total (COT, N/C 3100, da marca Analytik Jena) e demanda química de oxigênio (DQO).

Resultado e discussão

Para a determinação do comprimento de onda do corante AM foi realizada a varredura na faixa espectral de 190 - 1100 nm, por espectrofotometria na região visível. A Figura 1 representa o percentual de remoção da cor, COT e DQO do corante AM em meio neutro e alcalino (pH = 10). Segundo Oliveira et al. (2010), a completa remoção da cor foi obtida decorrente do rompimento da ligação N=N do grupo cromóforo “azo”, sendo os radicais hidroxilas, advindos da eletrólise da água, os principais responsáveis pelo rompimento dessa ligação. A remoção da cor, como percebe-se na figura 1, mostrou-se excelente, pois chegou a quase 100%. A cor é um parâmetro indispensável, pois a presença de corantes na água reduz a penetração da luz, assim impedindo a fotossíntese da flora aquosa (Cardoso, 2010). A DQO também ocorreu uma boa remoção, chegando a quase 80%. A DQO é um parâmetro global utilizado como indicador do conteúdo orgânico de águas residuárias e superficiais (Aquino et al., 2006). Já o COT foi obtido um percentual de remoção muito baixo, não chegando sequer a 20% devido a formação de intermediários bio-refratários de difícil eliminação pelo material eletrocatalítico de Ti/Pt.

Percentual de remoção para COR, DQO e COT, para pH neutro (N) e alcalino (A).

Conclusões

O tratamento eletroquímico para remoção do corante AM em águas residuais, mostrou- se uma técnica aplicável, pois os resultados experimentais confirmam remoções da cor com quase 100%, DQO com quase 80%, porém o COT obteve uma baixa remoção. Com isso, conclui-se que o processo de oxidação eletroquímica é adequado para descoloração de águas residuais contendo o corante têxtil AM, bem como a matéria orgânica como foi comprovado com a DQO. Assim podendo esta técnica ser usada como pré-tratamento de efluente têxtil, contribuindo desta forma com a legislação ambiental.

Agradecimentos

A Capes pela bolsa Reuni e a indústria De Nora (Milão, Itália) por ter ofertado os eletrodos.

Referências

AQUINO, S. F.; SILVA, S. Q.; CHERNICHARO, C. A. L. Considerações práticas sobre o teste de demanda química de oxigênio (DQO) aplicado a análise de efluentes anaeróbios. Engenharia Sanitária Ambiental. vol.11, nº 4, p. 295-304, 2006.
CARDOSO, N. F. Remoção do corante azul de metileno de efluentes aquosos utilizando casca de pinhão in Natura e carbonizada como adsorvente. 2010. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
DENG, H.; LU, J.; LI, G.; ZHANG, G.; WANG, X. Adsorption of methylene blue on adsorbent materials produced from cotton stalk. Chemical Engineering Journal. v.172, p. 326- 334, 2011.
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KAMMRADT, P.B. Remoção de cor de efluente de tinturarias industriais através de processo de oxidação avançada. 2004. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Recursos Hídricos e
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LIMA, A.; GRACETTO, A.; BIONDO, C. E. G.; BATISTELA, V.; HIOKA, N.; SEVERINO, D.; MACHADO, A. E. H.; RODRIGUES, M. R.; OLIVEIRA, H. P. M. Efeito do Solvente sobre as Propriedades Espectroscópicas do Azul de Metileno. XI Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e VII Encontro Latino Americano de Pós-Graduação - Universidade do Vale do Paraíba, 2007.
OLIVEIRA, G. R.; SILVA, D. R.; MELO, J. V.; FERNANDES, N. S.; MARTÍNEZ-HUITLE, C. A. Degradação de poluentes orgânicos dissolvidos em águas usando materiais eletrocatalíticos de platina. 62ª Reunião Anual da SBPC, Natal, 2010.