ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Ambiental
Autores
Nascimento Filho, A.P. (UFF) ; Passeto, B.A.L. (UFF) ; de Oliveira, L.T.S. (UFF)
Resumo
Aulas práticas utilizando reagentes em micro escala e experimentos tipo “cabeça calda”, são estratégias freqüentes nos laboratórios de ensino das IES, que possuem programa de gestão de resíduos. Em algumas disciplinas experimentais, uma das aulas é destinada ao tratamento de rejeitos. Este trabalho trata a dinâmica para a escolha de um procedimento de recuperação para o iodo/iodeto dos rejeitos produzidos nas aulas do IQ-UFF. Foram avaliados cinco sistemas oxidantes: gás cloro, obtido por eletrólise (a) e por oxidação com MnO2 (b), ozônio (c), peróxido de hidrogênio (d) e hipoclorito de sódio (e). Problemas com aparelhagem, custo, dificuldade de manipulação, rendimento e risco, foram avaliados e o procedimento onde se usa NaClO, mostrou a melhor relação, passando a ser usado nas aulas.
Palavras chaves
IODO; REJEITOS ; AULAS EXPERIMENTAIS
Introdução
Assim como várias Instituições de Ensino Superior no Brasil (GERBASE,2005), a Universidade Federal Fluminense vem trabalhando para minimizar a quantidade de resíduos químicos gerados em seus laboratórios de ensino e pesquisa. O projeto de Extensão Universitária “Gestão de resíduos químicos no IQ-UFF”, que vem sendo executado desde 2007, já produziu mudanças expressivas nos vários Campi que compõem a UFF. Em particular no Campus do Valonguinho, onde estão localizados os Institutos de Química, Biologia e Morfologia, todos os rejeitos químicos são encaminhados para destinação final (aterro industrial ou incineração) semestralmente. Ações junto aos departamentos de ensino pertencentes ao Instituto de Química ocorrem em dois níveis, a saber: nos laboratórios de pesquisa procurando estimular o “empréstimo” de reagentes, minimizando a compra do mesmo item para vários grupos e aceitando doações de reagentes para serem usados nos laboratórios de graduação. Para estes últimos sugestões de aulas práticas utilizando reagentes em micro escala e experimentos tipo “cabeça calda”, onde o produto do experimento é tratado para ser usado em outras aulas, são freqüentes (JARDIM,1997). Em algumas disciplinas Experimentais, uma das aulas é destinada ao tratamento de rejeitos. Na busca de um melhor procedimento para o tratamento e a recuperação de uma dada substância, algumas estratégias são testadas pelos bolsistas (extensionistas) e aquela que apresentar menor risco operacional é indicada e passa a ser executada nas aulas experimentais. O presente trabalho mostra a dinâmica para a escolha de um procedimento para a recuperação e reuso do iodo/iodeto de rejeitos químicos de aulas experimentais.
Material e métodos
Os rejeitos utilizados neste trabalho são oriundos das aulas experimentais das disciplinas de química geral. Em sua maioria, são soluções aquosas contendo íons triiodeto (I3-). Foram avaliados alguns sistemas oxidantes, para a obtenção do iodo, a saber: (a) cloro gasoso, obtido pela oxidação de ions cloreto (Cl-) em meio ácido (clorídrico) usando dióxido de manganês (MnO2) em um frasco de vidro com saída lateral, sob aquecimento, (b) cloro gasoso, obtido por eletrólise de uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio. Utilizando uma bomba de aquário faz-se passar ar no compartimento onde o cloro é gerado carreando-o até o frasco de reação, (c) ozônio gerado a partir de um dispositivo eletro/eletrônico comercial, com uma produção nominal de 200 miligramas de ozônio por hora, (d) peróxido de hidrogênio (20 volumes, obtido de uma solução de peridrol a 30% ) em meio ácido e (e) solução aquosa comercial de hipoclorito de sódio (2 %) em meio ácido. Foram usados 50 mililitros do rejeito para cada ensaio. A estes foram adicionados 5 mililitros de ácido sulfúrico 1,0 molar para garantir a acidez do meio e evitar a decomposição/desproporção do iodo. As reações se processaram em condições ambientes, num sistema aberto (borbulhando o gás cloro e o ozônio ou adicionando as soluções oxidantes). Nos três ensaios onde se fez passar os gases, o tempo limite considerado foi de 10 minutos para cada ensaio. Nos ensaios (d) e (e) as soluções foram adicionadas até que a solução não apresentasse mais a coloração amarelada. Em todos os casos o iodo produzido foi purificado por sublimação (VOGEL, A.I.,1988).
Resultado e discussão
Considerando que os ensaios avaliados envolvem processos tradicionais, melhor dizendo, reconhecidos por toda comunidade química, serão considerados, para fins da decisão, os ensaios com menor potencial de risco. Assim, os problemas observados para ensaio, são:
(a) neste procedimento o aquecimento feito no frasco gerador de cloro pode, por descuido ou consumo de um dos reagentes, promover um refluxo, acarretando algumas vezes na quebra do frasco por choque térmico. A utilização de um frasco de passagem diminui este risco mais aumenta o aparato e o volume morto do gás. Exibe um bom rendimento,
(b) é muito interessante e didático, envolvendo um tema muito falado e pouco trabalhado em termos de aplicação, a desvantagem é todo o cuidado com o instrumental necessário ao procedimento(bomba de aquário, campânula, eletrodos inertes, vazamentos, etc). O rendimento é menor que no caso (a),
(c) chama a atenção o cuidado com o meio ambiente, considerando os produtos gerados. O aparelho usado custa aproximadamente R$ 600,00, exige alguns cuidados para o uso e manutenção. O rendimento observado para o aparelho comercial usado, foi menor que nos casos anteriores,
(d) o que depõem neste caso é o custo do reagente (peridrol)e eventualmente o preparo da solução, O rendimento é muito bom com um nível baixo de risco e
(e) para este procedimento só se faz necessário a adição do meio ácido, comum a todos os anteriores e o hipoclorito de sódio comercial (água sanitária). Para a solução testada foram necessários aproximadamente 10 mililitros do reagente. Uma excelente relação custo/benefício foi observada.
Conclusões
Na busca para mitigar a geração de resíduos produzidos nos laboratórios, promover responsabilidade sócio/ambiental e oferecer uma sólida formação química, aulas para o tratamento e/ou recuperação de substancias são freqüentemente avaliadas. Neste trabalho o foco foram os rejeitos de iodo/iodeto, gerados no IQ-UFF. A estratégia que apresentou melhor resultado foi o tratamento com soluções de hipoclorito de sódio. A simples adição da solução comercial ao rejeito em condições ácidas, promoveu forte precipitação do iodo. O risco agregado ao experimento é muito baixo.
Agradecimentos
A Pró-Reitoria de Extensão da Universidade Federal Fluminense, pela concessão das bolsas para os alunos Bianca Lara e Lucas Tavares.
Referências
(1) JARDIM, W. F. - http://lqa.iqm.unicamp.br/pdf/LivroCap11.PDF acesso em 14/07/2014
(2) GERBASE, A.E. et al - Gerenciamentos de resíduos químicos em instituições de ensino e pesquisa Química Nova, vol 28 (1) 2005 - SciELO Brasil.
(3) VOGEL, A.I. – Química Orgânica – Análise Orgânica Qualitativa. Ao Livro Técnico S.A. - Volume 1, 1988, pág. 170-171.
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