Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Degradação do Organofosforado paraoxon via reação Fotossensitizada tipo II
AUTORES: Fernandes, M.E.C. (UNESP) ; Lima, M.F. (UNESP)
RESUMO: Com o aumento na utilização de agroquímicos no Brasil e a introdução de produtos
ilegais no país, surgiu o interesse em desenvolver métodos alternativos para a
degradação desses compostos, já que o mais utilizado e inviável pela produção de
gases tóxicos e poluentes é a incineração. Esse trabalho tem como objetivo a
degradação do organofosforado paraoxon, um subproduto do inseticida paration. A
degradação será feita via reação fotossensitizada tipo II. Na primeira etapa do
trabalho alguns parâmetros estão sendo otimizados para uma possível calibração
do método. Com os dados obtidos até o momento acredita-se que a reação seja de
primeira ordem com uma constante de velocidade igual a 1,57 x [10][/-3] s-1, uma
reação 199 vezes mais rápida que a hidrólise espontânea do paraoxon.
PALAVRAS CHAVES: degradação ; organofosforado; agroquimicos
INTRODUÇÃO: Os agroquímicos surgiram juntamente com formas de vidas indesejáveis na produção
agrícola, como ervas daninhas, fungos e insetos. Com o aumento da população nas
últimas décadas e um maior consumo de alimentos, os agroquímicos passaram a ser
utilizados em grande escala tornando-se um problema do âmbito ambiental e de
saúde pública (JONATAN, 1989; CARVALHO, 2006). Recentemente o Brasil alcançou o
status de maior consumidor de pesticidas do mundo em 2013 esse consumo tende a
aumentar, já que o Brasil deverá produzir 171 milhões de toneladas de produtos
agrícolas (GLOBO RURAL, 2013; CIDADES E SOLUÇÕES, 2011). Com isso a introdução
de pesticidas ilegais no país aumenta a cada dia, acarretando em apreensão
desses produtos, que são mantidos em alfândegas e enviados a indústria para a
sua incineração. Porém o processo de incineração não é considerado um método de
degradação muito viável, pois libera gases tóxicos e poluentes ao meio ambiente
(SINDAG, 2013). Os compostos organofosforados, uma importante classe de
pesticida, possuem efeitos tóxicos, já que inibem da enzima acetilcolinesterase,
causando um colapso no sistema nervoso (CREMLYN, 1991). O paration é um exemplo
de inseticida organofosforado que quando absorvido pelos seres vivos, é
biotransformado em paraoxon, uma espécie mais tóxica que a de seu precursor
(SILVA, 2010). Um possível método de degradação desses compostos é a reação
fotossensitizada tipo II que se inicia quando um sensitizador absorve luz e é
convertido para um estado mais excitado reagindo com o oxigênio para formar
oxigênio singlete e esse reage com o substrato para formar os produtos (FOOTE,
1987). O objetivo desse trabalho é desenvolver um método viável e eficiente para
a destoxificação do organofosforado utilizando reações fotossensitizadas tipo
II.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a calibração do método fotoquímico realizou-se neste primeiro momento a
otimização dos parâmetros fotorreacionais. Inicialmente estudou-se a melhor
concentração para o azul de metileno, utilizado como sensitizador,na produção
de oxigênio singlete. Em seguida estudou-se a influência da força iônica na
reação. Para isso fez-se a reação na ausência e na presença de cloreto de
potássio. A reação foi realizada em um reator selado acoplado a um banho
termostatizado e sob agitação constante. A fonte luminosa, com filtro na região
de 650 nm, com potencia de 150 Watts foi colocada a uma distância específica
igual a 20 cm do reator. A formação do oxigênio singlete foi monitorada por um
oxímetro HI 9146 Hanna, acoplado ao sitema. A reação foi inicialmente monitorada
em pH 7 mantido com o auxilio de tampão fosfato 0,01 mol L-1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Diferentes concentrações de azul de metileno na reação foram estudadas,visando
maximizar a produção de oxigênio singlete. A melhor concentração encontrada até o
momento foi a de 1,0 x [10][/-6] mol L-1. O estudo da influência da força iônica
mostrou que a presença de KCl é positiva na reação. Isso provavelmente devido à
melhor dispersão do oxigênio singlete na solução causado pela rede dielétrica. A
figura 1 mostra o perfil cinético da reação. A reação mostra o comportamento
cinético típico de primeira ordem, com constante de velocidade 1,57 x [10][/-3]s-
1.Com um tempo de meia vida de 457 segundos, muito menor do que a hidrólise
espontânea do organofosforado.
figura 1
CONCLUSÕES: A reação procede com um perfil cinético de primeira ordem com relação ao paraoxon
e uma constante de velocidade 199 vezes maior que sua hidrólise espontânea. Os
dados são promissores, novos experimentos serão executados para o refinamento dos
dados e variação das condições experimentais.
AGRADECIMENTOS: LQBoA (Laboratório de Química Bio-orgânica Ambiental)
INCT catálise (Catálise em Sistemas Moleculares e Nanoestruturados)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRASIL, 2013. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, IBGE. Levantamento sistemático da produção agrícola, Rio de Janeiro.
CARVALHO, F. P. Agriculture, pesticides, food security and food safety. Environ. Sci. Policy, v. 9, n. 7-8, p. 685-692, 2006.
CIDADES E SOLUÇÕES. O país dos agrotóxicos; 2011. Disponível em<g1.globo.com/globo-news/cidades-e-solucoes/platb/tag/agrotóxicos>. Acessado em 19/03/2013.
CREMLYN, R. J. Agrochemicals: Preparation and Mode of Action, John Wiley & Sons Ltd, West Sussex, p. 105, 1991.
FOOTE, C. S. Type I and Type II Mechanisms of Photodynamic Action. Washington DC, ACS Symposium Series; American Chemical Society, Chapter 2, 1987.
GLOBO RURAL. Pesquisadores investigam a relação entre os agrotóxicos e a saúde. 2013. Disponível em <http://g1.globo.com/economia/agronegocios/noticia/2013/02/pesquisadores-investigam-relacao-entre-os-agrotoxicos-e-saude.html>. Acessado em 19/03/2013.
JONATAN, T. Introduction of environmental studies. 3° ed. New York: Saunders College, 304 p., 1989.
Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para a Defesa Agrícola. SINDAG. Informações do setor. Disponível em <www.sindag.com.br>. Acessado em 27/02/2013.