Estudo da degradação eletroquímica de compostos organofosforados em matriz complexa

• Autor(a) principal: Afonso, César António da Silva
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/13793
• topic: Bdd; Fosfato de Cálcio; Fósforo; Glifosato; Oxidação Eletroquímica; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química

O fósforo é um elemento-chave na vida, utilizado na reprodução e crescimento de imensas espécies. É também utilizado extensivamente na indústria agrícola como fertilizante; no entanto, esta sobreutilização levou à presença de níveis críticos de fósforo em efluentes, que pode levar à eutrofização de aquíferos. Os compostos organofosforados são também amplamente utilizados na indústria agrícola, maioritariamente como herbicidas, contribuindo também em larga escala para a poluição. Existe também uma escassez de fosforite, uma das principais fontes não renováveis de fósforo. Por isso, têm sido utilizadas várias tecnologias emergentes para a remoção e subsequente recuperação de fósforo a partir de efluentes. Uma dessas tecnologias é a degradação por via eletroquímica. Este estudo teve como objetivo a degradação de um composto organofosforado, e a remoção e recuperação de compostos fosforados por oxidação eletroquímica, a partir de uma solução de glifosato contendo 10 mg/L de fósforo, através da utilização de um ânodo de BDD e um cátodo de aço inoxidável. Os ensaios conduzidos tiveram uma duração variável (1 a 6 h) e foram controlados galvanostaticamente (0,05 A a 0,3 A) ou potenciostaticamente (5,0 V). Foi adicionado à solução cloreto de cálcio, de maneira a aumentar a condutividade da solução e fornecer cálcio à solução com vista à recuperação de fósforo através da precipitação catódica de fosfato de cálcio. Foram efetuadas variadas análises para monitorização da eficiência de degradação, como análise de carbono orgânico total e azoto total, cromatografia iónica e determinação da concentração de ortofosfatos e fósforo total por métodos espetrofotométricos de absorção no UV-Vis. Verificou-se que nos ensaios que decorreram a intensidades de corrente mais elevadas (0,3 A) houve uma recuperação mais eficaz de fósforo, produzindo-se maior quantidade de precipitado de fosfato de cálcio no ensaio de 6 h de duração. No entanto, nas amostras dos ensaios conduzidos potenciostaticamente (a 5,0 V) não foi detetada a presença de fósforo total na solução, embora o rendimento na formação de precipitado tenha sido baixo, provavelmente porque o fósforo está na forma de peroxidifosfato, não detetado pelo método utilizado. As análises ao carbono orgânico total e azoto total mostraram um decréscimo constante destes parâmetros ao longo dos ensaios, com a maior redução a acontecer a 0,3 A e 6 h para ambos. A formação de iões fosfato e a degradação do fósforo orgânico foi claramente visível na análise espetrofotométrica de absorção no UV-Vis. A cromatografia iónica revelou uma redução na concentração de iões cálcio e cloreto em todos os ensaios, sendo o cloreto oxidado a clorato (ClO3 - ) e perclorato (ClO4 - ), visíveis nos cromatogramas. A formação de perclorato foi mais evidente nos ensaios de 0,3 A, com a maior quantidade a ser formada ao fim de 6 h de ensaio.