ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: Planejamento Fatorial Aplicado a Reação de Remoção de Cromo Presente em Efluente de Indústrias de Tingimento de Pedras
AUTORES: PRADO, E. A. (UPF) ; SIGNOR, D. (UPF)
RESUMO: O processo de tingimento de ágatas é feito a partir de soluções de compostos inorgânicos e remete, como fator resultante, à geração de efluentes, onde encontra-se o cromo, que é tóxico e a remoção é feita através de reações de precipitação. Partindo disso montou-se um planejamento de experimentos, onde usou-se hidróxido de sódio para a elevação do pH e formação de precipitado, sulfato de alumínio como agente floculante, oxalato de sódio, como agente complexante e sulfato de ferro II para verificar se este, se mostra como interferente em potencial. Para obtenção dos resultados foi usada a técnica de absorção atômica, juntamente com a varredura do espectro de cada experimento. Como forma de avaliação e para decidir qual foi o experimento otimizado, utilizou-se o software Statistica que ind
PALAVRAS CHAVES: planejamento fatorial, cromo, efluente
INTRODUÇÃO: O efluente gerado pela indústrias de tingimento de pedras, contém metais pesados, como por exemplo o cromo em seus estados mais comuns (III) e (IV). decorrente do tingimento com a coloração verde encontramos o cromo (III), onde deve haver um correto gerenciamento do efluente em questão, pois este se mostra extremamente prejudicial ao homem e ao meio ambiente. dessa forma, com o propósito de remover o cromo em solução, foi feito um planejamento fatorial, levando em consideração parâmetros como ph, agente floculante, agente complexante e agente interferente. para quantificação de cromo, será testado o emprego da espectrometria de absorção atômica e espectrometria colorimétrica e será feita a análise de qual destes é mais eficaz.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram primeiramente preparadas soluções de cada um dos parâmetros com concentração de 8000 mg/L. A solução de cromo usada foi de sulfato de cromo III, com concentração de 3.000 mg/l e a partir delas foram feitas combinações, em pH 8, pois este, conforme di bernardo, (1993) é o mais eficiente na precipitação.
Os experimentos foram realizados utilizando alíquotas de 5 mL de solução problema, e 5 mL de cada parâmetro, com exceção do pH, que foi ajustado, com auxílio de um pHmetro, usando solução de hidróxido de sódio.
Em seguida foram feitos experimentos para proporcionar uma análise dos diferentes parâmetros, porém, em concentrações diferentes (utilizando volumes diferentes) e em pH 8 e em pH 7, para observar se com esse último pH se consegue chegar dentro do limite permitido pelo CONAMA.
Após o acerto do pH e adição do volume de cada parâmetro, será aguardado tempo necessário para completa decantação, então será realizada uma filtração do precipitado e posterior centrifugação para certificar-se que nenhum vestígio de sólido ficará dissolvido na solução e influenciará no resultado da absorção atômica para a primeira série de experimentos, já que eles são feitos em duplicata. Na outra série, após a decantação será realizada somente a filtração.
Posteriormente uma alíquota das duas séries será transferida para uma cubeta para leitura do espectro no comprimento de onda de 320 a 680 nanômetros para verificar a intensidade da coloração verde (cromo).
Por fim, as amostras passaram pela absorção atômica, e deu como resultado a quantificação de cromo presente na solução e estes resultados serão comparados aos gráficos de varredura de espectro, para verificação se estes se apresentam dentro da concentração que o efluente deve ter para ser lançado junto ao meio ambiente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para avaliação sob o método colorimétrico foi feita uma diluição de 1:1 das amostras pois a intensidade da coloração era muito alta. Analisando os resultados, esse método não foi ideal para a quantificação, pois além da detecção da coloração verde, foi detectado coloração amarela, decorrente do sulfato de ferro II, um dos parâmetros.
Já os resultados obtidos na técnica de absorção atômica podem ser observados na figura 1. Os coeficientes obtidos foram: bo 3,12165 (desta forma as absorbâncias inferiores a este dado, não são detectadas pelo aparelho) e b1 6,41241. A curva mostrou um r de 0,99963.
Com esses resultados, podemos observar através da figura 2 que a percentagem de remoção de cromo foi bastante satisfatória.
Os experimentos otimizados, estavam todos em pH 8 e eram compostos por: sulfato de ferro II e oxalato de sódio (filtrado), sulfato de ferro II (filtrado) e sulfato de ferro II (filtrado e centrifugado). Desta forma pode-se concluir que sulfato de ferro II, que inicialmente havia sido colocado no planejamento como interferente, foi o que melhor precipitou o cromo. Analisando esses resultados observamos a presença do oxalato de sódio só foi relevante para as amostras filtradas o que pode ser justificado pela sensibilidade do aparelho à fatores externos.
Para confirmar esses resultados utilizou-se o software Statistica. Ele mostrou que o fator que teve maior relevância para a precipitação de cromo foi o sulfato de ferro II em pH 8.
Já para as amostras somente filtradas, observa-se uma pequena diferença nos resultados, onde o fator que tem relevância na precipitação do cromo é o pH e o pH combinado com pequena concentração de oxalato de sódio, o que novamente é justificado pela sensibilidade do aparelho à fatores externos.
CONCLUSÕES: Dentro das faixas usadas nesse trabalho, os melhores experimento, ou seja, os que melhor precipitaram o cromo foram os que eram compostos de pH 8 e que possuíam sulfato de ferro (II). Pode-se também concluir que a técnica de espectrometria de absorção atômica foi melhor este caso.
Este trabalho encontra-se em fase inicial. Desse modo o passo seguinte é a realização de experimentos utilizando efluentes produzidos nas indústrias de tingimento de pedras localizadas na cidade de Soledade - RS, para confirmar os resultados, além de verificar a presença ou não de algum possível interferente.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CAMARGO, 2007. Antônio Gabriel Valduga. Análise da redução de impacto ambiental proporcionada pela utilização de biodisel como componente de fluidos de corte no beneficiamento de ágatas .2007. Projeto de Pesquisa. Universidade de Passo Fundo. 2007.
CARISSIMI, Elvis. – Fotodegradação Solar e Oxidação Química (NaOCl) de Corantes Empregados na Indústria de Tingmento de Ágatas.Congresso Interamericano De Engenharia Sanitária E Ambiental, 27, 2002, Porto Alegre, I-028
CONSTENARO, Alessandra. Indústria de Pedras Preciosas: Um Estudo dos Fatores Competitivos em Empresas de Soledade – RS. 2005. Dissertação (Mestrado em Administração) – Universidade Federal de Santa Maria – RS, 2005.
DONATI, George Luís. 2006. Avaliação da viabilidade da determinação de cobalto e cromo em alimentos por espectrometria de absorção atômica com forno tubular na chama e aerossol térmico. 2006. Dissertação (Mestrado em Química Analítica) – Universidade Federal de São Carlos – SP, 2006.
IBGM - Instituto Brasileiro de Gemas e Metais Preciosos. Pedras Preciosas em Bruto. Disponível em: http://www.ibgm.com.br/index.cfm?saction=estatistica&mod=65 535C47551F4C3C1E0A0A1C07195746185C5A147647434C5A&idList=040700. Acessado em: 20/03/2007
PIZZOLATO, Tânia Mara; SCHNEIDER, Ivo André Homrich; MACHADO, Ênio Leandro;
