ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Caracterização de Resíduo de Ferro Gerado pelo Beneficiamento do Granito e sua Utilização na Degradação de Corante Têxtil
AUTORES: DONADIA, J.F.; LELIS, M.F.F. (IFES, UFES)
RESUMO: Corantes reativos azo são extensivamente utilizados em processos de tingimento de fibras têxteis celulósicas, sendo caracterizados por elevada resistência frente a processos aeróbios de biodegradação e, por conseqüência, persistência nos processos convencionais de tratamento de efluentes. Este trabalho apresenta uma investigação da degradação e descoloração via Foto-Fenton do Preto Eniativo V-2B, um corante azo da classe reativa. O acompanhamento da degradação foi feito com auxílio da espectroscopia uv-visível. Utilizou-se como catalisador, depois de caracterizado por espectroscopia Mossbauer, Difração de raios-x e MEV, um resíduo de ferro que é produzido pela indústria de rochas ornamentais. O processo apresentou degradação do corante e total descoloração em 3 horas,o que sugere seu uso.
PALAVRAS CHAVES: sistema - foto-fenton.granito, corante têxtil
INTRODUÇÃO: A indústria têxtil é uma das primeiras indústrias na história da maioria dos países, inclusive no Brasil, sendo responsável pela geração de muitos empregos diretos e indiretos. Esta característica faz com que a indústria têxtil assuma um papel de extrema importância na economia, bem como na qualidade da vida da população que atua nesse segmento.
Contudo, o potencial poluidor desse segmento de pequeno/médio porte equivale ao volume de resíduos gerados por aproximadamente ao de 20.000 pessoas considerando-se o teor de material orgânico (PEREIRA et al, 2005).Vários estudos têm demonstrado que os efeitos maléficos da presença de azo corantes nos corpos d'água vão muito além da poluição visual.O tratamento de efluentes contendo corantes é uma preocupação crescente na indústria têxtil, à medida que a legislação ambiental se torna mais exigente à efetividade e a redução do custo dos processos de tratamento se tornam mais importantes. Nesse sentido, existe uma necessidade imediata de desenvolvimento e utilização de processos que realmente possam degradar as espécies poluentes e, assim, garantir a qualidade de nossos recursos hídricos. Com este objetivo, a aplicação dos processos oxidativos avançados na remediação de compostos poluentes tem sido muito estudada. Dentre os processos oxidativos avançados, um sistema que tem merecido especial atenção é o processo Foto Fenton, que se caracteriza essencialmente na geração de radical hidroxila pela reação entre o Fe+2 e H2O2 na presença de radiação. Tentando contribuir para um maior desenvolvimento sustentável este trabalho visa caracterizar o resíduo de ferro gerado pelo beneficiamento do granito na cidade de Nova Venécia-ES e aplicá-lo na degradação de corantes via sistema foto fenton.
MATERIAL E MÉTODOS: Solução do Corante
Foi utilizado o corante têxtil Preto Eniativo V-2B (C.I. preto reativo 5) da Enia Indústrias Químicas, sem purificação como solução aquosa de concentração 12,5 mg/L, acidificada com ácido sulfúrico a pH 3,0.
Obtenção do Catalisador
Para a produção de rochas ornamentais, os blocos, após extração da jazida, passam por várias etapas de beneficiamento, que geram grandes quantidades de resíduo que contem ferro. O resíduo gerado é uma mistura abrasiva (granalha de ferro acrescida de pó de pedra) no qual se infiltra, através dos canais abertos pelas lâminas dos teares, retornando ao poço de bombeamento. Quando não se é possível mais a circulação da lama abrasiva, ela é descartada nos pátios das empresas (Figura 7). O resíduo por possuir oxido de ferro magnético, com presença de Fe2+, pode possuir aplicabilidade nos processos de oxidação avançados como o Foto-Fenton (Fe2+/ H2O2/ hv).A pulverização do resíduo foi realizada com o auxílio de um moinho de bolas por trinta minutos.A parte magnética da amostra foi então separada com o auxílio de um ímã e água e obteve-se então o catalisador.
Avaliação da degradação e descoloração
Foram realizados três ensaios em diferentes concentrações de reagentes e oxidantesem pH três. Foi utilizada uma lâmpada de vapor de mercúrio de 125W a uma distância de aproximadamente 20 cm.
A degradação do corante nos três ensaios foi acompanhada por Espectroscopia UV-Visível (Carey ) ao longo de 3 horas.
A descoloração também foi acompanhada por Espectroscopia UV pelo decréscimo relativo na banda que caracteriza a cor do Preto Eniativo V-2B ( = 597nm).
Tanto para a caracterização da granalha quanto para a do resíduo de ferro, foram feitas análises de Raios-X, Espectroscopia Mossbauer e MEV.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 1, encontra-se o espectro Mössbauer do resíduo de ferro gerado após o corte do granito.Pode-se observar várias fases relativas a diferentes estados de oxidação do ferro. A região azul marinho do espectro representa o ferro metálico proveniente da granalha que não sofreu oxidação. Os dois dupletos sugerem a presença de diferentes ferrosilicatos, o que seria aceitável, uma vez que a granalha esteve em contato com vários minerais no processo de corte da rocha. E, finalmente, a presença de magnetita é evidenciada pela presença dos dois sextetos relativos aos sítios octaédrico (região verde) e tetraédrico (região azul claro). Pelo fato do tamanho de partícula ser muito pequeno, ocorre que a linha de base referente ao sítio octaédrico encontra-se bastante relaxada.
Na caracterização morfológica foi possível observar que o resíduo ocorre tanto como um aglomerado de partículas sem definição, quanto como em sistema de cristalização cúbico .
É possível observar pelo espectro de UV-Visível(Figura 2) que para os ensaios que utilizaram o catalisador a base de resíduo de ferro (3, 4, e 5), não ocorreu a formação de compostos aminados pois não se observa banda na região de 250 a 350nm (PINHEIRO et al, 2004)
CONCLUSÕES: Os Processos oxidativos avançados (POAs) para o tratamento de efluentes têm sido aplicados com sucesso em escala laboratorial e industrial.
Os resultados apresentados apontam para a viabilidade do tratamento via Foto-Fenton para efluentes contendo o corante têxtil Preto Eniativo V-2B. O processo é eficiente na remoção total da cor em 3horas, mostrando-se assim um possível método para o pré-tratamento de efluentes provenientes da indústria têxtil.
AGRADECIMENTOS: Professora Fátima, IFES, UFES e CNPQ.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DONADIA, J.F. Tratamento de Efluente de Indústria de Celulose por Oxidação Catalítica e Eletroquímica. In: Jornada de Iniciação Científica - UFES, 2006. Vitória, ES.
LELIS, M.F.F., COSTA, R.C.C.,OLIVEIRA,L.C.A., FABRIS,J.D., LAGO,R.M. Novel active heterogeneous Fenton system based on Fe3-xMxO4 (Fe, Co, Mn, Ni): The role of M2+ species on the reactivity towards H2O2 reactions. Journal of Hazardous Materials, v.129 p.171–178, 2006.
PEREIRA, J.R.P.; DONADIA, J.F.; LELIS, M. F. F. Caracterização e avaliação catalítica de magentitas sintéticas na degradação do fenol. In: XLVII Congresso Brasileiro de Química, 2006, Salvador-BA.
PEREIRA, W.S.; FREIRE, RENATO S. Ferro zero: uma nova abordagem para o tratamento de águas contaminadas com compostos orgânicos poluentes. Quím. Nova v.28, 2005.
PINHEIRO, H. M.; TOURAUD, E.; THOMAS, O. Dyes Pigm. v.61, p.121, 2004.
