Degradação de benzeno, tolueno e xilenos (BTX) via processos oxidativos avançados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tiburtius, Elaine Regina Lopes
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/29560
Resumo: Orientador: Patricio Guillermo Peralta Zamora
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaPeralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-Tiburtius, Elaine Regina Lopes2024-08-16T19:20:23Z2024-08-16T19:20:23Z2004https://hdl.handle.net/1884/29560Orientador: Patricio Guillermo Peralta ZamoraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografiaÁrea de concentração: Química analíticaResumo: O aumento da população e o conseqüente crescimento da atividade industrial podem ser apontados como fatores decisivos na manifestação do fenômeno de contaminação ambiental, principalmente em função da geração de inúmeros poluentes químicos. Dentre outros importantes agentes contaminantes, destaque especial pode ser dado aos hidrocarbonetos constituintes da gasolina e outros derivados do petróleo, principalmente benzeno, tolueno e xilenos, em razão da freqüência com que eventos de contaminação acontecem, da marcada toxicidade e cardnogenicidade de alguns hidrocarbonetos e da relativa freqüência com que estas espécies são encontradas em águas subterrâneas, aqüíferos e mananciais. Em geral, observa-se que os processos de bioremediação e bioatenuação natural apresentam a melhor viabilidade econômica para aplicação em rotinas de remediação de sítios contaminados. Entretanto, grande parte destas alternativas, mostram-se extremamente demoradas e especialmente ineficientes frente ao benzeno. Em função destes fatos, a busca de novas alternativas para a remediação de águas contaminadas mostra-se absolutamente essencial. No presente trabalho avaliou-se a potencialidade de alguns processos oxidativos avançados, a saber fotocatálise heterogênea (T1O2/UV), peroxidação assistida por radiação ultravioleta (UV/H2O2) e sistemas Fenton e fòto-Fenton, em relação à degradação de soluções aquosas contendo benzeno, tolueno e xilenos (BTXs). Posteriormente, o processo de melhor desempenho (sistema foto-Fenton- Vis) foi utilizado em estudos de remediação envolvendo soluções aquosas contaminadas por gasolina, amostras estas produzidas em laboratório. Os resultados indicam que os sistemas TÍO2/UV e UV// H2O2 permitem uma completa degradação dos substratos de interesse, em tempos de reação inferiores a 20 min. Intermediários fenólicos são gerados em ambos casos, grande parte dos quais pode ser removida estendendo-se o tratamento por tempos de 60 e 30 min, respectivamente. Na sua forma assistida por radiação ultravioleta, o processo Fenton apresentou uma eficiência significativamente maior, representada por uma completa degradação das espécies em estudo e dos intermediários de reação, em tempos de reação da ordem de 15 minutos. Entretanto, especial destaque merece ser dado ao sistema fòto-Fenton assistido por radiação solar, que possibilitou a degradação dos BTXs e dos seus intermediários fenólicos em tempos de reação de 30 min. Os estudos orientados à obtenção de amostras aquosas contaminadas com os constituintes presentes na gasolina revelaram que o contato de 24 horas, em repouso, permite a solubilização de BTXs em concentração da ordem de 5 mg L-1. O posterior estudo de degradação, através do sistema foto-Fenton-Vis, demonstrou que 15 minutos de tratamento são suficientes pana promover a degradação dos BTXs presentes na solução aquosa.Abstract: The enhancement of the world's population and the consequent exacerbation of the industrial activity can be appointed as crucial facts on the environmental pollution phenomenon, mainly due to generation of many pollutants of diverse chemical nature. Besides a great number of well-know contaminating agents special attention has been done to the hydrocarbons that derived from gasoline and other crude oil derivates, chiefly benzene, toluene and mixed xylenes (BTX). In view of the high frequency of contamination events, the known toxicity and carcinogenic character of some hydrocarbons and its frequently occurrence in underground waters, the development of adequate remediation routines is absolutely essential. In general, bioremediation and natural attenuation processes has presented the best economic viability for remediation of contaminated sites. However, most of these alternatives are very lengthy and clearly inefficient toward degradation of benzene. In this work the potentiality of some advanced oxidation processes, such as heterogeneous photocatalysis (Ti02/UV), peroxidation assisted by UV-light (UV/ H2O2), Fenton and photo-Fenton processes, has been evaluated toward the degradation of aqueous samples containing benzene, toluene and xylenes (BTX). In addition, the most effective process (photo-Fenton-Vis) was used in remediation studies involving artificially produced gasoline-contaminated aqueous solutions. The results indicated that T1O2AJV and UV/H2O2 systems allow the complete degradation of the studied substrates at reaction times lower than 20 min. In both cases phenolic intermediates are generated, transient species that are removed by prolonging the treatment up to 60 and 30 min, respectively. When assisted by UV irradiation the Fenton process manifeste a better efficiency, represented by a complete degradation of BTXs and transient species at reaction times of about 15 minutes. Especially remarkable were the results observed in the solar-light assisted photo-Fenton system, represented by complete degradation of BTXs and almost total removal of phenolic intermediates at reaction times of 30 min. Aqueous samples containing organics compounds present in gasoline were prepared by contacting commercial gasoline and water. At contacting times of 24 hours the solubilization of hydrocarbons is very significant, permitting BTX concentrations of about 5 mg L-1. The later degradation study by the photo-Fenton- Vis process showed that 15 minutes of treatment are enough to promotes the degradation of the BTXs presents in the aqueous solution.91f. : il. algumas color., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalQuimica ambientalOxidantes fotoquimicosÁgua - PoluiçãoQuimicaDegradação de benzeno, tolueno e xilenos (BTX) via processos oxidativos avançadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALD - ELAINE REGINA LOPES TIBURTIUS.pdfapplication/pdf8027309https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/29560/1/D%20-%20ELAINE%20REGINA%20LOPES%20TIBURTIUS.pdf8705c563c525936e58a81d5004a2d1f3MD51open accessTEXTD - ELAINE REGINA LOPES TIBURTIUS.pdf.txtExtracted Texttext/plain138153https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/29560/2/D%20-%20ELAINE%20REGINA%20LOPES%20TIBURTIUS.pdf.txta37a00d0d90b8cc4a30ce646da6e7790MD52open accessTHUMBNAILD - ELAINE REGINA LOPES TIBURTIUS.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1172https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/29560/3/D%20-%20ELAINE%20REGINA%20LOPES%20TIBURTIUS.pdf.jpg1393e4cf4a7bb4f126b0b33ede38024bMD53open access1884/295602024-08-16 16:20:23.643open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/29560Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-08-16T19:20:23Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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