APLICAÇÃO DO PROCESSO FOTO-FENTON NA DEGRADAÇÃO DO CORANTE REACTIVE BLACK 5

Resumo

As atividades industriais, como o setor têxtil, estão entre as mais poluidoras dos recursos hídricos. Corantes são os produtos químicos mais utilizados por essas indústrias, e a remoção desses compostos por métodos convencionais é dificultada pela complexidade da sua estrutura molecular. Quando dispostos no meio ambiente, se esses efluentes, não forem tratados corretamente, podem causar problemas de contaminação ambiental. O corante Reactive Black 5 (RB5) é empregado no tingimento de fibras de nylon, seda, lã e algodão. Buscando-se alternativas eficientes para o tratamento destes efluentes, novos processos e tecnologias têm sido pesquisados, dentre eles destacam-se os Processos Oxidativos Avançados (POAs). Esses processos são baseados na formação de radicais hidroxilas (^•OH), os quais são altamente oxidantes. Dentre os POAs, este trabalho consistiu no estudo do processo foto-Fenton, pois ele é capaz de produzir grandes alterações na estrutura química de compostos, sendo baseado na decomposição de peróxido de Hidrogênio (H₂O₂) que é catalisado por íons Ferrosos (Fe²⁺), associado à irradiação UV e em meio ácido. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do processo foto-Fenton na degradação do corante RB5. Os experimentos foram realizados a partir de uma solução sintética com concentração inicial de 100 mg L^-1. Foram realizadas análises pelo método Espectrofotômetro (Termo Scientific Evolution 201), tais como: redução da absorbância (607 nm), cor (450 nm) e compostos aromáticos (254 nm). Os experimentos foram realizados utilizando um reator de escala laboratorial, constituído por: recipiente de vidro, bomba peristáltica, tubo cilíndrico de borossilicato, uma caixa revestida em inox, equipada com três lâmpadas, e um coletor parabólico concentrador (CPC). Foram realizados testes experimentais, utilizando os processos Fotólise e H₂O₂/UV, em um tempo de 2 horas e meia, verificando-se resultados insatisfatórios de remoção dos parâmetros. Também se testou o processo Fenton, sob as condições de pH 3,5 e Fe²⁺ (50 mg L^-1), concluindo com bons resultados de remoção da cor (85%), [RB5] (94%) e dos compostos aromáticos (88%). Porém, a adição de UV no processo foto-Fenton é interessante, devido à capacidade de influenciar diretamente na formação de radicais hidroxilas. Realizou-se um Planejamento composto central (CCRD), para avaliar os efeitos das variáveis pH inicial e [Fe²⁺]. Foram investigadas as variáveis do reator: pH inicial (2,8 a 4,2); [Fe²⁺] dissolvido (8 a 92 mg L^-1); H₂O₂ adicionado (0 – 600 mg L^-1) bem como o consumido (mM) e a quantidade de energia UV acumulada. Através dos experimentos, verificando os melhores parâmetros operacionais aplicados ao reator, foi possível constatar uma alta eficiência do processo foto-Fenton aplicado ao corante, obtendo uma remoção da concentração (97%), cor (83%) e compostos aromáticos (80%). Os valores ótimos nesse processo, para obter uma máxima eficiência de remoção, são de pH 3,5 e Fe²⁺ (50 mg L^-1), em um tempo de tratamento de 10 minutos. Conclui-se, que o processo foto-Fenton é uma alternativa viável para degradação de compostos com estruturas moleculares  de difícil degradação, como o corante RB5.