Eletrofloculação de solução de corante com eletrodos de alumínio e de ferro fotoassistida por célula solar de silício
ISBN 978-85-85905-21-7
Área
Ambiental
Autores
Andrade, F.R. (INSTITUTO FEDERAL CATARINENSE) ; Oliveira, H.G. (INSTITUTO FEDERAL CATARINENSE)
Resumo
O aumento no consumo de água doce e uma mudança climática global, que contribui para as secas e ampliação da aridez, são fatores que resumem uma problemática ambiental que vem se agravando nos últimos anos. Diversas alternativas tecnológicas para o tratamento de águas contaminadas por efluentes industriais e esgotos têm sido desenvolvidas atualmente para satisfazer a necessidade mundial por água doce para diversas aplicações, como higiene pessoal, saneamento básico, produção alimentícia e uso pelas indústrias em geral. Desta forma, a presente pesquisa objetiva, fundamentalmente, a avaliação da remediação de soluções aquosas, contendo corante, por meio da eletrofloculação assistida por células solares e seu contexto ambiental e sustentável, por alunos do Ensino Médio.
Palavras chaves
Eletrofloculação; Célula solar de silício; Purificação da água
Introdução
A eletrofloculação, processo eletrolítico que consiste na desestabilização de emulsões ou suspensões em meio aquoso (NETO et al., 2011), tem se tornado uma tecnologia bastante promissora, empregada para a remediação de efluentes provenientes de diversos setores das cadeias produtivas, prática que influencia diretamente a qualidade e a quantidade da água própria para uso nas mais variadas ações humanas (SANCHES et al., 2003), por promover mudanças nas características físicas, químicas e biológicas das águas. Isso em razão das principais vantagens apresentadas por esse sistema, como a pequena área necessária e o menor tempo de tratamento do efluente, remoção das partículas coloidais, realização simultânea da coagulação e da flotação com menos lodo produzido e de característica mais estável quando comparado aos processos usuais (CHEN, 2004). Situam-se entre esses setores o de esgoto, água subterrânea, metal pesado, alimentos, petroquímica, têxtil, restaurantes, lavanderias, curtume e indústria de papel e celulose.
Material e métodos
O estudo da eletrofloculação de solução aquosa de violeta de metila, 10-4mol.L-1, em solução aquosa de NaCl 0,1mol.L-1, foi desenvolvido com um cátodo de alumínio metálico (polo positivo) e um ânodo de ferro metálico (polo negativo), utilizando um recipiente de vidro de 50mL de capacidade como célula de reação, com aplicação de potencial e corrente provenientes de célula solar. O eletrodo de ferro, constituído de um prego (dimensão cilíndrica de 6,0cm de comprimento e 0,3cm de diâmetro), e o eletrodo de alumínio (dimensão cilíndrica de 5,2cm de comprimento e 1,0cm de diâmetro) foram preparados através de lixamento (lixa 1200 de granulometria) visando à retirada de possíveis óxidos formados na sua superfície (Fe2O3 e Al2O3, respectivamente) e ao aumento da condutividade do material.
Resultado e discussão
A fim de assistir à eletrofloculação, foi utilizada como gerador uma célula
solar comercial (wafer de silício), cujas médias do potencial de circuito
aberto, VOC, e da corrente de curto circuito, ISC, medidas foram 4,1425V e
57,125mA, respectivamente, sob irradiação solar (Latitude 27o
07’58’’S e Longitude 51o 28’02’’W), em dia ensolarado (10 de junho
de 2017). Durante 4 horas de irradiação, em intervalos de tempo de 0,5h, foram
coletadas e armazenadas em frascos de vidro 8 amostras de 3ml. Observou-se o
clareamento gradual da solução de corante tratada durante as 4 horas de
irradiação e eletroassistida por célula solar.
Conclusões
Conclui-se que um sistema constituído de um compartimento contendo um cátodo de ferro e um ânodo de alumínio permite eletroflocular corantes orgânicos por energia solar, em uma estratégia promissora para a remediação de ambientes aquáticos poluídos.
Agradecimentos
Este projeto é financiado com recursos do Instituto Federal Catarinense - campus Luzerna.
Referências
CHEN, G. Electrochemical technologies in wastewater treatment. Separation and Purification Technology, 38, p. 11–41, 2004.
NETO, S. A. et al. Tratamento de resíduos de corante por eletrofloculação: um experimento para cursos de graduação em Química. Quim. Nova, Vol. 34, No. 8, p. 1468-1471, 2011.
SANCHES, S. M. et al. Agentes desinfetantes alternativos para o tratamento de água. Quim. Nova, 17, 2003.
