Oxidação de arsênio via processo de fotocatálise heterogênea

• Autor(a) principal: Seára, Eriton Cácio Rufino
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16531
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Arsênio - Oxidação; Catálise heterogênea; Fotoquímica; Arsenic - Oxidation; Heterogeneous catalyses; Photochemistry

A contaminação de águas por arsênio inorgânico e seus compostos constitui um problema ambiental grave em diferentes regiões do Brasil e do mundo. As principais fontes de contaminação podem provir tanto de maneira natural a partir da formação geológica das rochas, ou de maneira antrópica, a partir de atividades como mineração. Há diversas regiões no Brasil e no mundo que possuem água superficial ou subterrânea com concentração de arsênio total acima do permitido pela legislação internacional. A intoxicação humana por arsênio pode levar a morte ou conduzir a inúmeras doenças crônicas ou agudas. A Portaria 518/2004 - Ministério da Saúde) e (Resolução 357/2005 - CONAMA) estabelece uma concentração máxima de 10 μg L-1 para água potável. Nesse sentido, este trabalho trata experimentalmente o processo de oxidação via fotocatálise heterogênea utilizando o catalisador TiO2 em suspensão e posterior remoção por precipitação com FeCl3. Os experimentos de fotocatálise demostraram pouca ou nenhuma influência do pH frente a eficiência oxidativa total, em paralelo, a remoção por adsorção de As(III) no catalisador se mostrou pouco efetiva para baixas massas de catalisador, o que vai de acordo com o já encontrado na literatura. Os resultados mostraram também que a fotólise obteve eficiência oxidativa muito considerável, alcançando 88,5% de oxidação, em contraste as eficiências de fotocatálise de 93,2%, 93,5%, 95,0%, 98,5% para as respectivas concentrações de 0,1, 0,5, 1,0 e 2,0 g L-1 de TiO2. As diferentes formas do TiO2 também foram testadas e apresentaram eficiência de oxidação final muito próximas, com diferença de 6,7% do TiO2 rutile, calcinado a 350C, para comercial, sem calcinação, da maneira como foi recebida. Nos testes de reciclo da massa de catalisador, pode-se perceber e influência da geração e saturação de As(V) n suspensão, que além de ser acidificada teve perda oxidativa de 93% para 50% em quatro reutilizações da mesma massa de catalisador. De maneira análoga, os ciclos de fotólise apresentaram uma perda de 89,2% para 29,5% de eficiência oxidativa, além também, da acidificação do sistema devido as espécies de As(V) em saturação no meio. Por fim, os experimentos de remoção do arsênio previamente oxidado por precipitação com FeCl3 se caracterizaram bastante efetivos, fornecendo uma concentração de arsênio residual total abaixo da legislação, com a adição de menos de 4 mg L-1 de agente precipitante. Esses resultados fornecem um melhor entendimento do processo fotooxidativo do arsênio para aplicações na descontaminação de águas contaminadas.