Fundamentos e aplicações ambientais dos processos fenton e foto-fenton

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DegraDação De fármacos resiDuais por processos oxiDativos avançaDos silene alessandra santos melo, alam gustavo trovó, ivonete rossi Bautitz e raquel fernandes pupo nogueira* Departamento de Química Analítica, Instituto de Química de Araraquara, Universidade Estadual Paulista, CP 355, 14801-970 Araraquara -SP, BrasilRecebido em 19/12/07; aceito em 17/7/08; publicado na web em 5/12/08 DEGRADATION OF RESIDUAL PHARMACEUTICALS BY ADVANCED OXIDATION PROCESSES. The concern about aquatic ecosystems and the potential risk of drinking water contamination by pharmaceuticals have stimulated the study of processes for the efficient degradation of these contaminants, since the conventional treatment have been inefficient on that purpose. The advanced oxidation processes (AOPs) appear as viable alternatives due to their efficiency on the degradation of different classes of organic contaminants. This review presents an overview of the main AOP (O 3 , H 2 O 2 /UV, TiO 2 /UV, Fenton and photo-Fenton) which have been applied to the degradation of different pharmaceuticals. The main results obtained, intermediates identified and toxicity data are presented.

Section: Aplicação Dos Processos Oxidativos Avançados à Degradação Deunclassified

Degradação de fármacos residuais por processos oxidativos avançados

Melo¹,

Trovó²,

Bautitz³

et al. 2009

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“…11 Os principais fundamentos deste tipo de processo, assim como as suas principais vantagens e desvantagens, podem ser consultados em revisões nacionais e internacionais publicadas recentemente. 12, 13 Dentre as principais dificuldades encontradas na aplicação de sistemas Fenton em grande escala é possível destacar o caráter crítico da concentração de peróxido de hidrogênio. Nos processos foto-Fenton (Equações 1-3), assistidos por radiação ultravioleta, visível ou solar, o processo de degradação se processa rapidamente, em função da geração de elevadas quantidades de radical hidroxila.…”

Section: Introductionunclassified

Degradação de corantes têxteis e remediação de resíduos de tingimento por processos Fenton, foto-Fenton e eletro-Fenton

Salvador¹,

Marcolino‐Júnior²,

Peralta‐Zamora³

2012

Recebido em 28/6/11; aceito em 24/11/11; publicado na web em 23/1/12 DEGRADATION OF TEXTILE DYES AND REMEDIATION OF DYING RESIDUES BY FENTON, PHOTO-FENTON AND ELECTRO-FENTON PROCESSES. In this work the degradation of textile dyes were evaluated, using Fenton, photo-Fenton and electro-Fenton processes. Under optimized conditions Fenton and photo-Fenton processes showed high decolorization capacity of the model dyes. The electro-Fenton process was carried out in an undivided electrochemical reactor (1000 mL) equipped with a carbon-felt cathode (253 cm 2 ) and a platinum gauze anode (6 cm 2 ). Under optimal conditions (J: 1.6 mA cm -2 , Na 2 SO 4 : 0.075 mol L -1 , pH: 3) H 2 O 2 concentration of about 60 mg L -1 was observed. The addition of Fe 2+ (15 mg L -1 ) induces Fenton reactions that permit almost total decolorization of textile dyes.Keywords: textile dyes; degradation; electro-Fenton. INTRODUÇÃONas últimas décadas, o fenômeno da contaminação ambiental alcançou proporções globais, principalmente em função da continua emissão de inúmeros resíduos domésticos e industriais, os quais, quando não adequadamente tratados, apresentam um elevado potencial poluente.Dentro do contexto da atividade industrial é possível destacar operações de tingimento de fibras têxteis, processo este que é responsável pela geração de grandes volumes de resíduos líquidos, contendo elevada carga orgânica e forte coloração. 1 Nos últimos anos, inúmeros esforços têm sido dedicados à proposta de sistemas de tratamento que permitam a remoção de corantes têxteis, incluindo sistemas de nanofiltração, 2 processos de adsorção com sorbentes de diversa natureza, 3,4 sistemas biológicos fundamentados no uso de bactérias, 5 fungos 6 e enzimas 7 e, mais recentemente, sistemas de tratamento fundamentados em processos oxidativos avançados, como fotocatálise heterogênea 8 e processos Fenton. 9 Em função da usual resistência dos corantes têxteis frente a processos de natureza biológica e do caráter não destrutivo de muitas propostas de natureza física, os processos oxidativos avançados têm ganhado bastante destaque nos últimos anos, principalmente em razão da sua efetiva capacidade de degradação e mineralização de substratos sabidamente resistentes, incluindo corantes têxteis. 10 Dentro deste contexto, deve ser dado destaque aos processos do tipo Fenton, os quais têm se mostrado bastante promissores na degradação de corantes têxteis, basicamente em função da sua elevada eficiência de degradação e relativa simplicidade operacional. 11 Os principais fundamentos deste tipo de processo, assim como as suas principais vantagens e desvantagens, podem ser consultados em revisões nacionais e internacionais publicadas recentemente. 12,13 Dentre as principais dificuldades encontradas na aplicação de sistemas Fenton em grande escala é possível destacar o caráter crítico da concentração de peróxido de hidrogênio. Nos processos foto-Fenton (Equações 1-3), assistidos por radiação ultravioleta, visível ou solar, o processo de degradação se processa rapidamente, em funç...

“…Por isso, nos últimos anos têm-se dado ênfase aos POA, entre os quais merecem destaque a fotólise do H 2 O 2 , a reação foto-Fenton e a fotocatálise heterogênea com óxido de titânio. 12 Diversos pesquisadores vêm utilizando os POA em tratamentos de diversos tipos de contaminantes. Vianna et al 13 reportam o uso de um POA com TiO 2 /H 2 O 2 /UV para a degradação de corantes ácidos empregados nas indústrias alimentícia, farmacêutica, de cosméticos e têxtil.…”

Section: Introductionunclassified

Degradação fotoeletroquímica do herbicida bentazona sobre eletrodos de carbono modificados por TiO2

Bessegato

Santos²,

Lindino³

2012

Recebido em 31/3/11; aceito em 8/8/11; publicado na web em 30/9/11 PHOTOELECTROCHEMICAL DEGRADATION OF THE HERBICIDE BENTAZONE ON THE CARBON ELECTRODES MODIFIED BY TiO 2 . This work involved the study of degradation of the herbicide bentazone in aqueous solution by different routes, in order to search a method that generates safe products to the environment. It was tested electrochemical polarization methods involving positive and negative potential, irradiation with UV light and deposition of TiO 2 on the electrode surface, seeking a catalytic effect. After different times of degradation, aliquots were removed and the scan of molecular absorption spectrum of UV-Vis was performed. From the spectra decay of bentazone, the kinetics of different processes was accompanied and the rate constants were determined.Keywords: pesticides degradation; heterogeneous photocatalysis; TiO 2 deposits. INTRODUÇÃOA água faz parte da grande maioria das atividades humanas e, por isso, é essencial à manutenção da vida no planeta. A maioria dos contaminantes químicos presentes em águas subterrâneas e superficiais está relacionada às fontes industriais e agrícolas. A variedade é enorme, com destaque para os agrotóxicos, os compostos orgânicos voláteis e os metais. 1 O Brasil, desde a década de 70, destaca-se como um dos maiores consumidores mundiais de agrotóxicos, principalmente de herbicidas. 2 Muitos desses herbicidas são altamente tóxicos, como é o caso do Basagran ® , que tem como ingrediente ativo a bentazona, do grupo químico das benzotiadiazinonas, sendo um herbicida pós-emergente seletivo às culturas de soja, arroz, feijão, milho e trigo, recomendado no controle de diversas plantas daninhas. 3,4 A bentazona é um agroquímico da classe toxicológica I -extremamente tóxico e nocivo por ingestão e que pode causar sensibilização em contato com a pele. Em longo prazo, pode causar efeitos danosos ao ambiente aquático, sendo pertencente à classe ambiental III -perigoso ao meio ambiente, por ser altamente móvel, apresentando alto potencial de deslocamento no solo e podendo atingir principalmente as águas subterrâneas. Possui ainda característica de ser altamente persistente no meio ambiente, ou seja, de difícil degradação. 4 A bentazona (2,2-dióxido de 3-isopropil(1H)-benzo-2,1,3-triadizin-4-ona), cuja estrutura química é mostrada abaixo, é pertencente ao grupo químico das benzotiadiazinonas.Pesticidas lixiviados por águas de chuvas podem atingir a zona insaturada da coluna do solo ao serem transportados por gravidade/ capilaridade até as águas subterrâneas. Enxurradas e erosões constituem fontes adicionais para facilitar contaminações de águas de rios. 5 A dissipação da bentazona no solo é dependente de fenômenos como degradação por micro-organismos, lixiviação e escoamento superficial. Porém, essa molécula é moderadamente resistente à degradação (t 1/2 = 2 a 14 semanas) em solos minerais aeróbios. A baixa atenuação da toxicidade aliada à alta capacidade de lixiviação do pesticida, devido à sua baixa capacidade de adsorção em coloides ...