Realizado em Vitória/ES, de 09 a 11 de Setembro de 2015.
ISBN: ISBN 978-85-85905-13-2
TÍTULO: FOTODESCOLORAÇÃO DE CORANTES ALIMENTÍCIOS, EM SOLUÇÕES AQUOSAS, COM RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA
AUTORES: Sá, F.P. (IFG) ; Nunes, L.M. (UFG) ; Borges, E.C.L. (IFG)
RESUMO: As indústrias alimentícias utilizam em seus processos uma grande quantidade de
corantes. Estes materiais possuem uma elevada carga de compostos orgânicos e
são fortemente coloridos. Muitos corantes são de difícil descoloração devido a
sua estrutura complexa e origem sintética. A utilização de radiação
ultravioleta para tratamento de corantes, sem uso de catalisadores, ainda é
pouco estudada. A fonte de ultravioleta mais comumente utilizada nestes
processos são lâmpadas de mercúrio de baixa ou media pressão. Neste trabalho
estudou-se a descoloração fotoquímica, por fotólise direta com radiação UV,
dos corantes alimentícios, Amarelo Crepúsculo e Azul Brilhante.
PALAVRAS CHAVES: Corantes; Fotodescoloração; Ultravioleta
INTRODUÇÃO: Os corantes utilizados pelas indústrias alimentícias possuem uma elevada
carga de compostos orgânicos e são fortemente coloridos. A remoção de cor a
partir de efluentes torna-se ambientalmente importante porque, mesmo uma
pequena quantidade de corante em água pode ser visível e altamente tóxico
para a vida aquática, afetando processos simbióticos, reduzindo a capacidade
de reoxigenação da água, dificultando a passagem de luz solar e,
consequentemente, reduzindo a atividade fotossintética (CHIOU; HO; LI, 2004;
SRINIVASAN; VIRARAGHAVAN,2010). Os efluentes oriundos de indústrias de
alimentos, devido às grandes concentrações de matéria orgânica e às suas
intensas colorações, são importantes fontes de poluição dos corpos d’água,
pois diminui a transparência da água e a penetração da luz solar, provoca a
depleção de oxigênio e, consequentemente interfere no processo
fotossintético da biota aquática, principalmente nas imediações do ponto de
emissão (MARMITT; PIROTTA; STULP, 2010; ZAHRIM; TIZAOUI; HILAL, 2010; HAQUE;
JUN; JHUNG, 2011; ZHANG et al., 2012b). Assim, torna-se necessário remover
estes materiais, antes de serem misturados aos ambientes aquáticos naturais
e despoluídos (SHEN et al., 2009). A utilização de radiação ultravioleta
para tratamento de corantes, sem uso de catalisadores, ainda é pouco
estudada. A fonte de ultravioleta mais comumente utilizada nestes processos
são lâmpadas de mercúrio de baixa ou media pressão. Na fotólise direta com
ultravioleta, a luz é a única fonte capaz de produzir a degradação do
poluente. Porém muitas ligações químicas não podem ser quebradas
diretamente, devido ao limitado comprimento de onda emitido por estas fontes
não alcançar a energia da ligação do material alvo.
MATERIAL E MÉTODOS: A avaliação quanto a descoloração das soluções dos corantes alimentícios,
Amarelo Crepúsculo e Azul Brilhante, foi realizada a partir da confecção de
um reator constituído por uma célula cilíndrica de vidro com capacidade para
300 mL, filamento de lâmpada de vapor de mercúrio de 250 W, inserida no
interior de um tubo de quartzo e suporte com haste metálica para fixação da
lâmpada. Este aparato foi colocado dentro de um recipiente cilíndrico de
paredes de alumínio, contendo água para minimizar os efeitos da temperatura
interna. Foram preparadas soluções com concentrações de 20 e 50 mg/L para os
dois corantes utilizados nos experimentos. Os ensaios foram realizados por
meio de irradiação ultravioleta (UV) nas soluções contendo corante, sendo
coletadas amostras em tempos predefinidos para quantificação através das
medidas de absorbância utilizando espectrofotômetro UV/Vis. O comprimento de
onda foi selecionado para obter a máxima absorbância, utilizando 480 nm para
o Amarelo Crepúsculo e 626 nm para o Azul Brilhante.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados mostram que no decorrer do tempo de irradiação, ocorre
diminuição da coloração das soluções para as concentrações estudadas. A
partir da análise da redução de absorbância das amostras, durante o
tratamento fotoquímico, verificou-se que a descoloração ocorre de maneira
mais rápida no início do processo, durante os primeiros 30 minutos, e após
este tempo a diminuição da cor das soluções acontece mais lentamente. Após
um intervalo de 60 minutos do início da irradiação, observou-se uma redução
maior que 80 % da coloração das soluções para o corante Azul Brilhante e
superior a 90 % para o corante Amarelo Crepúsculo, Figura 1. A cinética de
descoloração das soluções ocorre de maneira diferente para os dois corantes
estudados, sendo observado uma maior velocidade para a solução do corante
Amarelo Crepúsculo. Esta diferença pode ser explicada pela maior
complexidade da estrutura molecular do corante Azul Brilhante, o qual possui
uma maior quantidade de grupos aromáticos, sendo necessário mais tempo para
o rompimento destas ligações, o que contribui para uma menor velocidade no
processo de descoloração.
Figura 1
Descoloração das soluções dos corantes Amarelo
Crepúsculo e Azul Brilhante (20 e 50 mg/L)
em função do tempo de irradiação
CONCLUSÕES: A metodologia aplicada neste trabalho, utilizando fotólise direta com
incidência de radiação ultravioleta, mostrou-se muito eficiente para o
tratamento de corantes utilizados em indústrias alimentícias. Em todos os
experimentos o processo fotoquímico apresentou bom desempenho para tratar
soluções com fortes colorações. Diante dos resultados alcançados, a
metodologia utilizada apresenta-se como uma alternativa com real possibilidade
de aplicação na remoção da coloração de efluentes oriundos de indústrias
alimentícias.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao IFG e IQ-UFG pelo apoio financeiro e de infraestrutura
para com este projeto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CHIOU, M.-S.; HO, P.-Y.; LI, H.-Y. Adsorption of anionic dyes in acid solutions using chemically cross-linked chitosan beads. Dyes and Pigments, 2004. v. 60, p. 69–84, 2004.
HAQUE, E.; JUN, J. W.; JHUNG, S. H. Adsorptive removal of methyl orange and methylene blue from aqueous solution with a metal-organic framework material, iron terephthalate (mof-235). Journal of Hazardous Materials, 2011. v. 185, p. 507–511, 2011.
MARMITT, S.; PIROTTA, L. V.; STULP, S. Aplicação de fotólise direta e UV/H2O2 a efluente sintético contendo diferentes corantes alimentícios. Química Nova, 2010. v. 33(2), p. 384–388, 2010.
SHEN, D. et al. Adsorption kinetics and isotherm of anionic dyes onto organo-bentonite from single and multisolute systems. Journal of Hazardous Materials, 2009. v. 172, p. 99–107, 2009.
SRINIVASAN, A.; VIRARAGHAVAN, T. Decolorization of dye wastewaters by biosorbents: A review. Journal of Environmental Management, 2010. v. 91, p. 1915–1929, 2010.
ZAHRIM, A.; TIZAOUI, C.; HILAL, N. Evaluation of several commercial synthetic polymers as flocculant aids for removal of highly concentrated C.I. acid black 210 dye. Journal of Hazardous Materials, 2010. v. 182, p. 624–630, 2010.