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Produção in situ de radicais sulfato e hidroxila por meio de reações homogêneas mediadas por íons metálicos para a degradação de poluentes orgânicos emergentes
Giovanna Amorim Grasser, Yeison Neder Núñez De La Rosa, José Mario Aquino

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


A escassez e poluição crescente dos corpos d'água superficiais requer cada vez mais o aprimoramento dos métodos de tratamento de águas contaminadas com compostos orgânicos sintéticos. Dentre os métodos utilizados para a remoção de compostos orgânicos, os processos oxidativos avançados que se utilizam dos radicais hidroxila (HO) e sulfato (SO4•–) são uma alternativa viável já que resultam em altas taxas de oxidação e mineralização de compostos orgânicos sem a geração de subprodutos tóxicos, e sem o uso de altas quantidades de reagentes. Assim, neste projeto de iniciação científica visou-se a produção in situ de radicais por meio da ativação do oxidante peroximonosulfato (PMS) utilizando íons Cu2+ para a remoção do inseticida imidacloprida (IMDC). Investigou-se a influência das condições operacionais como pH da solução (7, 8, 9, e 10), concentração de PMS (250, 500 e 1000 M) e concentração de íons Cu2+ (12,5, 25 e 100 µM). O estudo de degradação foi realizado em meio aquoso utilizando 100 mL de uma solução 50 mg L-1 de IMDC a 25 °C e sob agitação constante. A evolução do decaimento da concentração do poluente e os ensaios utilizando sequestradores (a fim de se determinar qual o tipo de radical produzido durante o processo) foram monitorados por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados obtidos mostraram uma relação direta do decaimento da concentração da IMDC com o aumento da concentração do Cu2+ e com o aumento do pH da solução. Na condição experimental de pH 10, 12,5 µM Cu2+ e 500 µM PMS foi obtida a melhor performance para a degradação de soluções contendo IMDC, atingindo 96% de degradação do poluente em 30 min. No entanto, levando em conta os parâmetros ambientais estipulados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), a condição pH 8, 12,5 µM Cu2+ e 500 µM PMS foi considerada como condição ótima, pois 91 % do poluente foi degradado após 6 h de tratamento e o pH do efluente final se encontra mais perto de 7 (neutro). Nesta última condição, a eficiência de remoção da IMDC deveu-se à geração de espécies de alto poder oxidante (SO4•–, HO e 1O2) advindos da ativação do PMS. Desse modo, a produção de espécies oxidantes por meio de reações homogêneas com íons Cu2+ para a degradação de poluentes orgânicos foi possível e viável, atendendo à resolução do CONAMA.


Palavras-chave


Processos oxidativos avançados; contaminantes orgânicos emergentes; oxidação de compostos orgânicos; catálise homogênea