ÁREA: Ambiental
TÍTULO: FOTODEGRAÇÃO DO CORANTE SUDAN I EM SOLUÇÃO AQUOSA
AUTORES: ROSA, M. F. (UNIOESTE-TOL) ; LOBO, V. S. (UTFPR-MEDIAN) ; BORGES, A. S. (UNIOESTE-TOL)
RESUMO: Este trabalho estuda o comportamento degradativo de um corante azóico hidrofóbico em meio aquoso, disperso no meio por ação de agentes tensoativos, frente à presença de luz na região do ultravioleta e agente coadjuvantes. Os resultados mostram que a irradiação e fundamental na aceleração do processo degradativo. Entretanto, contrariamente ao relatado na literatura, a presença de peróxido de hidrogênio não causou modificação na velocidade de degradação do corante.
PALAVRAS CHAVES: azocorantes,fotodegradação,meio aquoso
INTRODUÇÃO: O corante Sudan I (1-fenildiazenil-2naftol), também conhecido como CI Solvent Yellow 14 ou Solvent Orange R, pertence a família dos corantes azóicos. Ele é um composto de coloração vermelho-alaranjada largamente empregado na indústria como corante para solventes, óleos, ceras e polidores para chão e sapatos. Entretanto sua utilização como corante alimentício sofre há muitos anos de fortes restrições devido às suspeitas de ação genotóxica e carcinogênica [STIBOROVA et al., 2002]. Testes realizados em ratos mostraram que este composto pode causar câncer na bexiga e no fígado. Nos EUA seu uso é proibido desde 1918. Na Europa sua proibição data a partir de 1995. Os corantes sintéticos em comparação aqueles de origem natural apresentam enormes vantagens, sendo a maior delas o seu custo, uma vez que sua produção é extremamente barata. Este é um dos principais motivos da utilização desta classe de corantes nos mais diversos fins. Quando este corante encontra-se no meio-ambiente ele pode causar severos danos. A sua difícil solubilização em meio aquoso pode gerar acúmulos em superfícies. Quando disperso pode ser metabolizado por microorganismos (hidrólise in vivo), liberando no meio derivados amídicos que podem ser ainda mais tóxicos. Os processos fotodegradativos, especialmente os fotoxidativos, têm-se mostrado uma poderosa ferramenta na resolução de problemas de contaminação ambiental por compostos orgânicos, mesmo os mais persistentes, como os corantes azóicos [CISNEROS, ESPINOZA, LITTER, 2002]. Este trabalho investiga uma metodologia de degradação deste corante em meio aquoso utilizando um detergente como agente dispersante, um oxidante (peróxido de hidrogênio) e luz na região do ultravioleta.
MATERIAL E MÉTODOS: O corante azóico utilizado neste experimento foi sintetizado nas aulas práticas de Química Orgânica de nosso curso e teve sua caracterização realizada por ponto de fusão, espectroscopia de infravermelho e espectroscopia UV-vis. A água utilizada foi bidestilada. O Peróxido de hidrogênio e o Lauril Sulfato de Sódio (LSS), ambos de grau analítico, fornecidos respectivamente pela Vetec e Nuclear, foram utilizados como recebidos. Para irradiação foi utilizado um fotorreator Rayonet RPR-100 equipado com oito lâmpadas com máximo de emissão em 300 nm e oito lâmpadas com máximo de emissão em 350 nm. Os tubos contendo a solução com a amostra eram de vidro especial com transparência a partir de 280 nm e foram colocados em um carrossel para garantir irradiação homogênea da amostra. Em todos os ensaios foi preparada uma amostra testemunha (branco) que não foi irradiada. O experimento foi acompanhado por meio da variação da absorção espectral em função do tempo de irradiação. Foi escolhido o máximo de absorção em 370 nm para se acompanhar o processo de degradação do corante. Para tal foi empregado um espectrofotômetro de varredura UV-vis Shimadzu UV-1601PC. As amostras foram preparadas transferindo-se para um balão aferido de 25 mL uma alíquota de 0,25 mL de uma solução-mãe 8,71x10-3 mol.L-1 do corante azóico, a qual foi adicionado 0,25 mL de uma solução 1x10-2 mol.L-1 de LSS, 2 mL de H2O2 30% e o volume completado com água.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Foram feitos dois experimentos, com repetição, para se verificar a influência da luz e de coadjuvantes no processo degradativo. No primeiro preparou-se uma solução contendo além do corante somente água e LSS. Observa-se claramente que a luz possui papel fundamental na degradação do corante azóico (Figura 1A). O ajuste dos dados da amostra espectadora foi obtido segundo uma relação linear sendo R^2= 0,98884. A degradação claramente não obedece a uma cinética de primeira ordem, tendo a curva sido ajustada segundo uma sigmoidal cujo Chi^2=0,00025. O mesmo experimento foi realizado com uma solução contendo corante+LSS+H2O2. O resultado obtido, mostrado na Figura 1B, também deixa claro a importância da iluminação no processo, apesar de ter ocorrido uma maior decolorização do corante na ausência de irradiação, quando comparado com o experimento anterior. Ambas as curvas foram ajustadas por um decaimento exponencial, sendo que o processo sem luz obedece a um ajuste de 1ª ordem (Chi^2=0,0001), enquanto que o processo com luz obedece a uma exponencial de 2ª ordem (Chi^2=0,00002).
Figura 1 - Gráfico A/A0 vs. tempo para amostra contendo (A) corante+LSS e (B) corante+LSS+H2O2 com (quadrados) e sem (circulos) irradiação.
Entretanto quando se colocam no mesmo gráfico os resultados obtidos com e sem H2O2 observa-se que a adição deste último à solução não causou qualquer efeito de aceleração do processo (Figura 2), o que é surpreendente em vista dos resultados encontrados na literatura. Uma das razões poderia ser que o radical hidroxila, espécie fundamental no processo fotodegradativo na presença de peróxido, não esteja interagindo com o corante devido a formação de uma estrutura micelar.
Figura 2 - Comparação do processo fotodegradativo com (circulos) e sem (quadrados) H2O2
CONCLUSÕES: Experimentos de degradação de corante azóico Sudan I mostram que este processo é altamente acelerado pela presença de luz na região do ultravioleta. A adição de peróxido de hidrogênio à mistura reacional não apresentou qualquer modificação em relação ao processo sem a utilização deste agente coadjuvante. A utilização de um agente dispersante (LSS) possibilitou a degradação deste corante em fase aquosa, o que era dificultado devido à baixa solubilidade deste corante em água.
AGRADECIMENTOS: Ao Paraná Tecnologia convênio 04/01
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CISNEROS, R. L.; ESPINOZA, A. G.; LITTER, M. I. Chemosphere 48: 393-399 (2002).
STIBOROVA, M.; MARTINEK, V.; RYDLOVA, H.; HODEK, P.; FREI, E. Cancer Res. 62[20]: 5678-5684 (2002).
