Realizado em Teresina/PI, de 28 a 30 de Julho de 2013.
ISBN: 978-85-85905-05-7
TÍTULO: TRATAMENTO DE SÍLICA GEL: UM EXPERIMENTO DIDÁTICO DE REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS LABORATORIAIS.
AUTORES: Freitas, A.R. (UFPI) ; Maia, J.C. (UFPI) ; Vieira, E.G. (UFPI) ; Paiva, G.M.S. (UFPI) ; Rios, M.A.S. (UFPI)
RESUMO: O trabalho em questão apresenta uma metodologia simples para o tratamento de
sílica gel residual, oriunda dos laboratórios de pesquisa da Universidade Federal
do Piauí - UFPI, utilizando reagentes acessíveis e de baixa toxicidade,
despertando nos alunos de graduação em química a conscientização ambiental no que
tange a recuperação de um resíduo sólido que poderia ser desperdiçado e lançado
de forma inadequada no meio ambiente.
PALAVRAS CHAVES: Química verde; Recuperação; Resíduo sólido
INTRODUÇÃO: A Química verde (QV) pode ser definida como o desenho, desenvolvimento e
implementação de produtos químicos e processos para reduzir e/ou eliminar o uso
ou geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Esta nova visão
do problema, com a proposição de novas e desafiadoras soluções, busca uma
alternativa que evite e/ou minimize a produção de resíduos em detrimento da
preocupação exclusiva com o tratamento do resíduo. Dessa forma, a QV procura
consolidar um novo campo de pesquisa, reforçando a necessidade de se incluir, na
formação acadêmica, conteúdos que busquem superar a química tradicional
(LENARDÃO, 2003 e LEAL, 2008).
A sílica-gel é um dos principais adsorventes utilizados no isolamento e
purificação de compostos químicos em laboratórios de ensino e pesquisa. Este
material, o qual é utilizado nos referidos laboratórios de modo intensivo, além
de possuir um alto custo, ao fim dos processos de separação e/ou purificação
gera um resíduo sólido contaminado, com compostos orgânicos. Neste sentido, a
busca por métodos eficazes para diminuir os impactos que esse material causa ao
meio ambiente, tem sido um fator motivador para diversos pesquisadores da área,
pois sua utilização cresce acentuadamente no segmento da pesquisa científica
(ANDREÃO, 2010).
Com a notável evidência de geração de resíduo após a utilização da sílica gel
em procedimentos de laboratório, nosso estudo apresentará um processo de
tratamento e recuperação da sílica gel utilizada em cromatografia de coluna, por
meio de uma metodologia simples, eficiente e de baixo custo, visando
proporcionar aos alunos da área química, uma conscientização ambiental sobre a
importância do tratamento e reaproveitamento de resíduos sólidos gerados em
experimentos laboratoriais da área do ensino e pesquisa.
MATERIAL E MÉTODOS: No ensaio foram utilizadas 100 gramas de sílica gel residual proveniente dos
processos de separação e purificação de laboratórios de pesquisa da UFPI que
trabalham com produtos orgânicos. Os laboratórios que concederam a sílica gel
residual para recuperação fazem uso da Sílica Gel 60 (Merck) com granulometria
variando entre 70 e 230 mesh (63 – 200 µm).
Inicialmente lavou-se 100 g da sílica gel residual com 500 mL de água destilada
para remoção de material e solventes residuais. Após a mistura, deixou-se a
amostra decantar por cerca de 40 minutos. Em seguida, removeu-se a água e
tratou-se a sílica com aproximadamente 190 mL de peróxido de hidrogênio (20-30%)
na presença de luz solar por aproximadamente 5 horas. Na sequencia, foram
adicionados 200 mL de hipoclorito de sódio, o qual permaneceu no adsorvente por
48 horas, reagindo de forma combinada com o peróxido de hidrogênio remanescente.
Após 48 horas, retirou-se o excesso dos reagentes químicos do material
adsorvente lavando-o 2 vezes com porções de 1 L de água destilada . Após
lavagem, a sílica gel 60 foi seca/ativada em estufa a uma temperatura de 100 ±
10 °C, por 24 horas
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O clareamento e a degradação da matéria orgânica adsorvida na sílica gel
residual foram possíveis devido ao grande poder oxidante do peróxido de
hidrogênio e do hipoclorito de sódio, conforme observado na Figura 1. Esses
reagentes químicos são poderosos oxidantes capazes de atuar sobre compostos
orgânicos e são ainda, mais eficientes quando em ação conjunta. Dessa maneira, o
sistema de tratamento foi efetivo na recuperação do referido adsorvente evitando
assim o desperdício de um material que pode ser reaproveitado, além de reduzir
os custos em termos da obtenção de nova batelada de adsorvente para utilização
em apenas um ciclo dos processos de separação e/ou purificação (GARDINGO, 2010 e
REZENDE et al., 2008).
A aplicação desse experimento abrange conceitos importantes como: química verde,
produção mais limpa e atuação responsável, no qual o aluno poderá identificar um
problema que é a sílica residual dos laboratórios de ensino e pesquisa, e ao
mesmo tempo visualizar uma solução para o mesmo, que é o tratamento desse
resíduo e o seu efetivo reaproveitamento, evitando assim, o lançamento deste no
meio ambiente.
Figura 1
Sílica gel residual (a) e sílica gel pós-tratamento
(b).
CONCLUSÕES: O tratamento e recuperação da sílica gel residual apresentou-se como um
experimento simples, que utiliza reagentes acessíveis e de baixa toxicidade,
propiciando aos alunos de química o entendimento de que não basta somente
identificar o problema, mas também buscar soluções alternativas que visem evitar
a
contaminação do meio ambiente. Neste sentido, entende-se que a proposta do
experimento em questão poderá desenvolver no corpo discente, a consciência ética
com relação ao uso e descarte de resíduos sólidos no ambiente.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem aos Laboratórios LPN-UFPI e GRINTEQUI-UFPI por terem cedido
a sílica-gel residual.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANDREÃO, P. S. S., GIACOMINI, R. A., STUMBO, A. M., WALDMAN, W. R., BRAZ-FILHO, R., LIGIÉRO, C. B. P., MIRANDA, P. C. M. L. Utilização e recuperação de sílica gel impregnada com nitrato de prata. Química Nova. v. 33, n. 1, p. 212-215, 2010.
GARDINGO, M. F. Tratamento de águas e efluentes contento surfactantes através do sistema peróxido de hidrogênio / hipoclorito. 2010. 80 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais e de Processos Químicos e Metalúrgicos)– Departamento de Engenharia dos Materiais, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
LEAL, A. L., MARQUES, C. A. O Conhecimento Químico e a Questão Ambiental na Formação Docente. Química Nova. n.29, 2008.
LENARDÃO e cols. Green chemistry – Os 12 princípios da Química Verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa. Química Nova. v. 26, n. 1, p. 123-129, 2003.
REZENDE, W.; LOPES, F. S.; RODRIGUES, A. S; GUTZ, I. G. R. A Efervescente Reação Entre Dois Oxidantes de Uso Doméstico e a Sua Análise Química por Medição de Espuma. Química Nova na Escola, n. 30, p. 66-69, 2008.