Optimization of fenton s reaction aiming at in-situ and ex-situ groundwater remediation / Otimização da reação de fenton visando aplicações na remediação in-situ e ex-situ de aguas subterraneas

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

O desenvolvimento e a aplicação de reações de Fenton modificadas (RFM) baseadas na mistura de sais de ferro e presença de diferentes complexantes (ligantes), foram conduzidos investigando-se a influência dessas variáveis e do pH, em diferentes proporções molares Fe: H2O2:ligante. Os ligantes estudados foram os ácidos cítrico (AC), tartárico (AT), glucônico (AG), ascórbico (AA), oxálico (AO) e EDTA. Os dados experimentais obtidos mostram que a degradação oxidativa catalisada segue uma cinética de pseudo-primeira ordem. Esse comportamento foi observado para os diferentes catalisadores, onde constatou-se que a natureza química dos mesmos influencia de forma significativa na velocidade da degradação. O tempo de meia-vida do tolueno é dependente do catalisador utilizado, sendo que a RFM com AA (t1/2 = 46 min) foi 52 % mais rápida do que a reação de Fenton convencional (t1/2 = 70 min). Constatou-se que as demais RFM apresentaram um desempenho catalítico inferior quando comparado a esses dois casos. A menor remoção do contaminante foi obtida com a RFM com EDTA. Uma comparação entre os resultados obtidos na cromatografia gasosa (GC) e no carbono orgânico total (TOC) mostrou que, nas RFM, os radicais hidroxila atuam, preferencialmente, na degradação do contaminante e, por último, do complexo. Desenvolveu-se um reagente (PI-0501652-5), denominado de Fentox®, cujas principais vantagens são a transferência rápida e eficiente dos contaminantes adsorvidos na matriz orgânica para a fase aquosa e não ter a necessidade de adição de ácidos fortes no local de tratamento, possibilitando o trabalho em uma ampla faixa de pH, o que não é possível na reação de Fenton convencional. O desempenho do Fentox® foi avaliado através de reações de degradação modelo, onde se utilizou água subterrânea contaminada com BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos). Para a determinação dos BTEX otimizou-se e utilizou-se a microextração em fase sólida (SPME) seguida da GC, além do monitoramento do TOC. Experimentos mostraram que os BTEX, na concentração de 439 mg L são removidos em menos de 20 minutos de reação quando promovidos na presença do Fentox®. A eficiência desse reagente frente à reação de Fenton convencional, também foi comprovada em experimentos com gasolina em fase livre (5 % v/v). Estudos comparativos revelaram que o Fentox® apresenta uma eficiência superior quando comparada à reação de Fenton convencional e propicia uma maior flexibilidade com relação ao intervalo de pH requerido no processo

ASSUNTO(S)

ligantes fenton s reaction chelated iron processos oxidativos avançados (poa) remediation reação de fenton groundwater advanced oxidative processes (aop)

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