Autores
Rodrigues de Fraga, K. (FURG) ; Weber Scheeren, C. (FURG)
Resumo
Devido à grande presença de corantes em efluentes provenientes de indústrias alimentícias, os problemas ambientais causados por estes compostos são expressivos e despertam a necessidade de novas técnicas para contorná-los. Deste modo, o presente trabalho de pesquisa buscou a aplicação de metodologias práticas e de baixo custo para a degradação dos corantes alimentícios. Para isso, utilizou-se os processos avançados de oxidação (PAOs), combinando o uso de ferro, peróxido de hidrogênio e luz ultravioleta. A combinação de ferro com peróxido de hidrogênio apresentou a maior taxa de degradação dos corantes. Este resultado pode ser uma grande inovação para tratar o problema com facilidade e baixo custo do processo.
Palavras chaves
Corantes alimentícios; PAOS; Degradação
Introdução
A água é um recurso de extrema importância para a manutenção da vida, (MONTOIA,2006). Deste modo, os descartes de resíduos levam a poluição dos efluentes e consequentemente, causam danos ambientais graves. A presença de corantes, oriundos dos resíduos gerados pelas indústrias alimentícias, é um dos grandes fatores de poluição de efluentes. A presença dos corantes confere intensa coloração à água, sendo altamente detectáveis a olho nu, mesmo em concentrações tão baixas quanto 1 ppm (1 mg/L). Entre os impactos causados podemos destacar a eutrofização e as alterações na biota aquática, dificultando a passagem de luz solar e diminuindo o nível de oxigênio, consequentemente, reduzindo a atividade fotossintética (GUPTA; SUHAS, p.2313-2342,2009). Entretanto, os corantes tem grande importância econômica na indústria brasileira [por exemplo, em 2011 o Brasil importou 158,4 mil toneladas (correspondente a US$ 515 milhões) e exportou, no mesmo período, 62 mil toneladas (equivalente a US$ 145 milhões) de corantes e pigmentos (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA QUÍMICA, 2011)]. Desta forma, podemos descrever que a melhor maneira de remediar a situação é a busca por processos alternativos de tratamento dos efluentes antes do descarte em corpos hídricos. O corante amarelo Tartrazina, amplamente utilizado na indústria alimentícia, pertence ao grupo funcional dos azo-compostos e demonstra grande estabilidade frente ao calor e a luz solar. Dentre outros fatores, este corante também é indicado em estudos, como contribuinte para problemas alérgicos graves e potencial carcinogênico (TRIPATHI; KHANNA; DAS,p.211-219,2007). Diante do cenário descrito, torna-se fundamental o desenvolvimento de métodos alternativos de remoção da cor das águas. Neste contexto, o presente trabalho desenvolvido experimentalmente por alunos de iniciação científica em laboratório de química, no curso de Licenciatura em Ciências Exatas, tem como objetivo investigar métodos e agentes de degradação de corantes do tipo AZO, capazes de “quebrar” a ligação N=N característica deste tipo de corante, utilizando os processos avançados de oxidação, combinando o uso de ferro, peróxido de hidrogênio e luz ultravioleta.
Material e métodos
Foram elaboradas, no laboratório da Universidade, duas soluções-teste com o azo corante sintético líquido alimentício de cor Preto Ameixa (cor composta pela mistura dos corantes Vermelho Ponceau 4R, Azul Brilhante FCF e Amarelo Tartrazina) e para cada solução foi preparada utilizando-se 0,1g de corante Preto Ameixa dissolvido em 200 mL de água. As soluções foram expostas à dois tratamentos diferentes, um com Palha de aço (ferro) + Peróxido de Hidrogênio (H2O2), e o outro utilizando Palha de Aço (ferro) + Peróxido de Hidrogênio (H2O2) + Luz Ultravioleta (UV). Para tanto, foi adicionado 4,0g de palha de aço (ferro) + 10 gotas de Peróxido de Hidrogênio (H2O2) e colocadas para agitar por 5 minutos cada uma das soluções. Em seguida, uma solução ficou em repouso e a outra manteve-se agitando e foi submetida à luz ultravioleta. As soluções foram fotografadas ao longo do processo de degradação de acordo com as alterações que ocorreram. As imagens a seguir contém a data e/ou hora em que foram fotografadas conforme legenda.
Resultado e discussão
Os experimentos realizados no desenvolvimento deste trabalho exibiram resultados de grande eficiência na degradação dos corantes alimentícios, porém, em tempos distintos.
O tratamento com Palha de Aço (ferro) e adição de peróxido de hidrogênio apresentou degradação inicial na coloração das soluções de corante apenas no 3º dia de tratamento, enquanto a solução com Palha de Aço (ferro) + peróxido de hidrogênio + Luz UV exibiu degradação das soluções de corante no 1º dia de tratamento.
(2a)1º dia, 7:45; (2b)1º dia, 8:00; (2c)1º dia, 8:25; (2d)1º dia, 8:45.
(1a) 1º dia; (1b) 3º dia; (1c) 8º dia; (1d) 10º dia.
Conclusões
Conclui-se, com base nos resultados obtidos no desenvolvimento deste trabalho de pesquisa, que o melhor método de degradação da coloração dos corantes alimentícios estudados foi obtido quando se combinou a utilização da luz ultravioleta com a palha de aço (ferro) e peróxido de hidrogênio, formando-se assim, o Processo Avançado de Oxidação denominado de Foto-Fenton. Os demais processos aplicados separadamente, somente ferro e ferro mais peróxido de hidrogênio, também apresentaram bons resultados na degradação dos corantes alimentícios, todos as soluções ficaram sem coloração após o final dos tratamentos, sendo o tempo reacional o fator determinante na melhor eficiência.
Agradecimentos
Agradecemos ao CNPq e a FAPERGS pela bolsa de iniciação científica e ao apoio financeiro.
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA QUÍMICA. Corantes. 2011. Disponível em:<http://www.abiquim.org.br>. Acesso em: 20.09.2014.
GUPTA, V.; SUHAS. Application of low-cost adsorbents for dye removal - a review. Journal of Environmental Management, 2009. v. 90, p. 2313–2342, 2009.
MONTOIA, P. Água, o “Ouro” Azul do Nosso Século. 2006. Disponível em: <http:/-/didaktos.ua.pt/recursos/didaktos 4828.pdf>. Acesso em: 10.05.2019.
TRIPATHI, M.; KHANNA, S. K.; DAS, M. Surveillance on use of synthetic colours in eatables vis a vis prevention of food adulteration act of india. Food Control, 2007. v. 18, p. 211–219, 2007.