11º Simpósio Brasileiro de Educação Química
Realizado em Teresina/PI, de 28 a 30 de Julho de 2013.
ISBN: 978-85-85905-05-7

TÍTULO: TRATAMENTO DE SÍLICA GEL: UM EXPERIMENTO DIDÁTICO DE REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS LABORATORIAIS.

AUTORES: Freitas, A.R. (UFPI) ; Maia, J.C. (UFPI) ; Vieira, E.G. (UFPI) ; Paiva, G.M.S. (UFPI) ; Rios, M.A.S. (UFPI)

RESUMO: O trabalho em questão apresenta uma metodologia simples para o tratamento de sílica gel residual, oriunda dos laboratórios de pesquisa da Universidade Federal do Piauí - UFPI, utilizando reagentes acessíveis e de baixa toxicidade, despertando nos alunos de graduação em química a conscientização ambiental no que tange a recuperação de um resíduo sólido que poderia ser desperdiçado e lançado de forma inadequada no meio ambiente.

PALAVRAS CHAVES: Química verde; Recuperação; Resíduo sólido

INTRODUÇÃO: A Química verde (QV) pode ser definida como o desenho, desenvolvimento e implementação de produtos químicos e processos para reduzir e/ou eliminar o uso ou geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Esta nova visão do problema, com a proposição de novas e desafiadoras soluções, busca uma alternativa que evite e/ou minimize a produção de resíduos em detrimento da preocupação exclusiva com o tratamento do resíduo. Dessa forma, a QV procura consolidar um novo campo de pesquisa, reforçando a necessidade de se incluir, na formação acadêmica, conteúdos que busquem superar a química tradicional (LENARDÃO, 2003 e LEAL, 2008). A sílica-gel é um dos principais adsorventes utilizados no isolamento e purificação de compostos químicos em laboratórios de ensino e pesquisa. Este material, o qual é utilizado nos referidos laboratórios de modo intensivo, além de possuir um alto custo, ao fim dos processos de separação e/ou purificação gera um resíduo sólido contaminado, com compostos orgânicos. Neste sentido, a busca por métodos eficazes para diminuir os impactos que esse material causa ao meio ambiente, tem sido um fator motivador para diversos pesquisadores da área, pois sua utilização cresce acentuadamente no segmento da pesquisa científica (ANDREÃO, 2010). Com a notável evidência de geração de resíduo após a utilização da sílica gel em procedimentos de laboratório, nosso estudo apresentará um processo de tratamento e recuperação da sílica gel utilizada em cromatografia de coluna, por meio de uma metodologia simples, eficiente e de baixo custo, visando proporcionar aos alunos da área química, uma conscientização ambiental sobre a importância do tratamento e reaproveitamento de resíduos sólidos gerados em experimentos laboratoriais da área do ensino e pesquisa.

MATERIAL E MÉTODOS: No ensaio foram utilizadas 100 gramas de sílica gel residual proveniente dos processos de separação e purificação de laboratórios de pesquisa da UFPI que trabalham com produtos orgânicos. Os laboratórios que concederam a sílica gel residual para recuperação fazem uso da Sílica Gel 60 (Merck) com granulometria variando entre 70 e 230 mesh (63 – 200 µm). Inicialmente lavou-se 100 g da sílica gel residual com 500 mL de água destilada para remoção de material e solventes residuais. Após a mistura, deixou-se a amostra decantar por cerca de 40 minutos. Em seguida, removeu-se a água e tratou-se a sílica com aproximadamente 190 mL de peróxido de hidrogênio (20-30%) na presença de luz solar por aproximadamente 5 horas. Na sequencia, foram adicionados 200 mL de hipoclorito de sódio, o qual permaneceu no adsorvente por 48 horas, reagindo de forma combinada com o peróxido de hidrogênio remanescente. Após 48 horas, retirou-se o excesso dos reagentes químicos do material adsorvente lavando-o 2 vezes com porções de 1 L de água destilada . Após lavagem, a sílica gel 60 foi seca/ativada em estufa a uma temperatura de 100 ± 10 °C, por 24 horas

RESULTADOS E DISCUSSÃO: O clareamento e a degradação da matéria orgânica adsorvida na sílica gel residual foram possíveis devido ao grande poder oxidante do peróxido de hidrogênio e do hipoclorito de sódio, conforme observado na Figura 1. Esses reagentes químicos são poderosos oxidantes capazes de atuar sobre compostos orgânicos e são ainda, mais eficientes quando em ação conjunta. Dessa maneira, o sistema de tratamento foi efetivo na recuperação do referido adsorvente evitando assim o desperdício de um material que pode ser reaproveitado, além de reduzir os custos em termos da obtenção de nova batelada de adsorvente para utilização em apenas um ciclo dos processos de separação e/ou purificação (GARDINGO, 2010 e REZENDE et al., 2008). A aplicação desse experimento abrange conceitos importantes como: química verde, produção mais limpa e atuação responsável, no qual o aluno poderá identificar um problema que é a sílica residual dos laboratórios de ensino e pesquisa, e ao mesmo tempo visualizar uma solução para o mesmo, que é o tratamento desse resíduo e o seu efetivo reaproveitamento, evitando assim, o lançamento deste no meio ambiente.

Figura 1

Sílica gel residual (a) e sílica gel pós-tratamento (b).

CONCLUSÕES: O tratamento e recuperação da sílica gel residual apresentou-se como um experimento simples, que utiliza reagentes acessíveis e de baixa toxicidade, propiciando aos alunos de química o entendimento de que não basta somente identificar o problema, mas também buscar soluções alternativas que visem evitar a contaminação do meio ambiente. Neste sentido, entende-se que a proposta do experimento em questão poderá desenvolver no corpo discente, a consciência ética com relação ao uso e descarte de resíduos sólidos no ambiente.

AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem aos Laboratórios LPN-UFPI e GRINTEQUI-UFPI por terem cedido a sílica-gel residual.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANDREÃO, P. S. S., GIACOMINI, R. A., STUMBO, A. M., WALDMAN, W. R., BRAZ-FILHO, R., LIGIÉRO, C. B. P., MIRANDA, P. C. M. L. Utilização e recuperação de sílica gel impregnada com nitrato de prata. Química Nova. v. 33, n. 1, p. 212-215, 2010.
GARDINGO, M. F. Tratamento de águas e efluentes contento surfactantes através do sistema peróxido de hidrogênio / hipoclorito. 2010. 80 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais e de Processos Químicos e Metalúrgicos)– Departamento de Engenharia dos Materiais, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
LEAL, A. L., MARQUES, C. A. O Conhecimento Químico e a Questão Ambiental na Formação Docente. Química Nova. n.29, 2008.
LENARDÃO e cols. Green chemistry – Os 12 princípios da Química Verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa. Química Nova. v. 26, n. 1, p. 123-129, 2003.
REZENDE, W.; LOPES, F. S.; RODRIGUES, A. S; GUTZ, I. G. R. A Efervescente Reação Entre Dois Oxidantes de Uso Doméstico e a Sua Análise Química por Medição de Espuma. Química Nova na Escola, n. 30, p. 66-69, 2008.