MONITORAMENTO FOTOLÍTICO DO CORANTE CATIÔNICO AZUL DE COOMASSIE BRILHANTE SOBRE RADIAÇÃO UV.

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Tecnológica

Autores

Pinto, L.I.F. (UFPI) ; Almeida, L.R. (UFPI) ; Silva Filho, E.C. (UFPI) ; Furtini, M.B. (UFPI) ; Osajima, J.A. (UFPI)

Resumo

Técnicas fotolíticas que utilizam radiação UV têm sido visadas em detrimento das técnicas utilizadas em tratamentos convencionais, pois proporcionam a mineralização do efluente gerado em setores industriais, cuja maior parte da carga orgânica apresenta moléculas quimicamente e fotoliticamente estáveis denominadas corantes. O objetivo deste trabalho foi investigar a fotólise do corante catiônico azul de coomassie brilhante em solução aquosa sob radiação UV. Este sistema foi irradiado durante 120 min em uma caixa de radiação provida de controle de temperatura. Os resultados obtidos apontaram que o corante supracitado sofre degradação na presença de luz UV, cujos fotoprodutos serão identificados posteriormente usando outras técnicas para determinação do respectivo mecanismo de degradação.

Palavras chaves

fotolise; radiação UV; corante catiônico

Introdução

Corantes orgânicos sintéticos são comumente aplicados no tingimento de todos os tipos de fibras, papel, tinta e outros materiais (GRČIĆ, I. et al., 2014). Podem ser classificados como, ácidos, básicos, diretos, dispersos, e reactivos com base no tipo de fixação de fibras têxteis (GUIMARÃES, J. R., 2012). Corantes catiônicos ou básicos, são solúveis em água e amplamente empregados no tingimento de fibras têxteis e impressão (HASSANI, A., 2014). Dentre estes tem- se o azul de coomassie brilhante, corante vastamente utilizado para a coloração de proteínas em técnicas de eletroforese (RAUF, M. A, 2005). Anualmente 1 milhão de toneladas de corantes orgânicos são produzidos, dos quais 50.000 toneladas são perdidas nos efluentes durante a aplicação e fabricação (KHATAEE, A. R., 2011). Além disso os tratamentos convencionais não destrutivos comumente utilizados promovem apenas a mudança de fase dos contaminantes gerando resíduos secundários altamente reativos e tóxicos (SOLTANI, T., 2013). Esta falha observada nestes tratamentos impulsiona o desenvolvimento de novas tecnologias que agreguem uma relação de custo-efetividade ao processo beneficiando o setor industrial na medida em que minimiza os impactos ambientais. Assim, as técnicas fotolíticas UV utilizadas nos processos oxidativos avançados são alternativas promissoras, pois resultam em intermediários de compostos biodegradáveis, que, sob condições ideais, são mineralizados (KHATAEE, A. R., 2011). Dentre estas a fotólise direta proporciona a degradação de poluentes através da transformação de um composto em função da sua absorção de luz ultravioleta (MATAFONOVA, G., 2012). Desta forma o presente trabalho investigou a fotólise do corante catiônico azul de coomassie brilhante em solução aquosa utilizando radiação ultravioleta

Material e métodos

As irradiações de corante foram realizadas no laboratório interdisciplinar de materiais avançados (LIMAV) na UFPI. O ensaio de fotólise direta do corante catiônico, azul de coomassie brilhante, foi realizado através de uma câmara de radiação usando uma lâmpada de vapor de mercúrio de 125 W sem bulbo, provida de controle de temperatura. A solução foi agitada por 600 rpm usando um agitador magnético. As soluções foram monitoradas em tempo pré-determinadas e tempo de exposição máximo foi de 120 mim. A concentração usada de corante foi de 1,0×10-4 mol L-1. O monitoramento cinético do meio reacional utilizou a técnica de espectrofotometria UV-Vis na região de 275 a 800 nm.

Resultado e discussão

Os espectros de absorção do corante azul de coomassie brilhante, em solução aquosa, revelaram picos em 585 e 308 nm, que podem ser atribuídos as transição n→π * e π→π * atribuídas à cor e à estrutura aromática deslocalizada do corante, respectivamente (Figura 1). A partir da análise dos espectros mostrados na Figura 1 correspondente a fotólise do corante azul de coomassie brilhante foi verificada considerável diminuição da banda de absorção na região visível do espectro após 30 minutos de irradiação e o desaparecimento da banda de absorção na região ultravioleta, compreendida entre 225 e 350 nm após 120 min de irradiação. Figura 1 Espectros de absorção no UV-vis correspondentes a fotólise do corante azul de coomassie brilhante O comportamento de desaparecimento do corante durante a irradiação pode ser explicado considerando que o mecanismo de degradação na presença de oxigênio pode envolver a participação do oxigênio singlete. O Esquema 1 ilustra as reações de formação de espécies ativas de oxigênio em presença do corante excitado. Esquema 1 Mecanismo de degradação de uma molécula de corante via oxigênio singlete No qual, D0 e 3D representam o estado fundamental e estado triplete, respectivamente. O corante no estado triplete reage com o oxigênio no estado triplete (3O2) gerando o oxigênio singlete; 1O2. O 3D também pode reagir com o 3O2 formando uma espécie intermediária D-OO●, que pode abstrair um hidrogênio de outra molécula do corante, formando um hidroperóxido, e consequentemente formando o HO2•. Assim, espécies formadas durante o processo de degradação como 1O2 e HO2• podem voltar a reagir com o corante provocando sua degradação (ALLEN, 2002).

Mecanismo de degradação de uma molécula de corante via oxigênio singlete


Espectros de absorção no UV-vis correspondentes a fotólise do corante azul de coomassie brilhante

Conclusões

Com os resultados alcançados pode-se afirmar que o corante sofreu processo de degradação mediante ação de radiação ultravioleta, cujos fotoprodutos serão identificados através de outras técnicas para determinação do mecanismo de degradação do corante supracitado.

Agradecimentos

UFPI, LIMAV, CAPES/FAPEPI

Referências

REFERÊNCIAS
GRČIĆ, I. et al.The kinetics and efficiency of UV assisted advanced oxidation of various types of commercial organic dyes in water.Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, v.273, p. 49–58, 2014.
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