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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16531| Título: | Oxidação de arsênio via processo de fotocatálise heterogênea |
| Título(s) alternativo(s): | Arsenic oxidation via heterogeneous photocatalysis process |
| Autor(es): | Seára, Eriton Cácio Rufino |
| Orientador(es): | Lenzi, Giane Gonçalves |
| Palavras-chave: | Arsênio - Oxidação Catálise heterogênea Fotoquímica Arsenic - Oxidation Heterogeneous catalyses Photochemistry |
| Data do documento: | 8-Nov-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | SEÁRA, Eriton Cácio Rufino. Oxidação de arsênio via processo de fotocatálise heterogênea. 2016. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2016. |
| Resumo: | 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. |
| Abstract: | Contamination of water by inorganic arsenic and its compounds is a serious environmental problem in different regions of Brazil and the world. The main sources of contamination can come from both natural forms, from the geological formation of rocks, and anthropic form, from activities such as mining. Several regions in Brazil and in the world have surface water or groundwater with a total arsenic concentration higher than permitted by international law. Human poisoning by arsenic can lead to death or lead to numerous chronic or acute diseases. Ordinance 518/2004 - Ministry of Health) and (Resolution 357/2005 - CONAMA) establishes a maximum concentration of 10 μg L-1 for drinking water. Thus, this work aims to study the oxidation process via heterogeneous photocatalysis and subsequent removal via addition of precipitant. The photocatalysis experiments showed little or no influence of the pH in the total oxidative efficiency, in parallel, the removal by adsorption of As (III) in the catalyst shown to be ineffective for low catalyst masses, which is in agreement with data found in the literature. The results in this work also showed that the photolysis obtained very good oxidative efficiency, reaching 88.5% oxidation, in contrast to photocatalysis efficiencies of 93.2%, 93.5%, 95.0%, and 98.5% for the respective concentrations of 0.1, 0.5, 1.0 and 2.0 g L-1 of TiO2. The different forms of TiO2 were also tested and showed very close final oxidation efficiency, with a difference of 6.7% of rutile TiO2, calcined at 350C, front to commercial version, without calcination, as received. In the tests of recycle of the catalyst mass, it is possible to observe and influence of the generation and saturation of As(V) in the suspension, which in addition is acidified and has oxidative loss from 93% to 50% in four reuses of the same catalyst mass. Similarly, the photolysis cycles showed a loss of 89.2% to 29.5% of oxidative efficiency, as well as acidification of the system due to saturation of As(V) species in the medium. Finally, the experiments of removal of arsenic previously oxidized by precipitation with FeCl3 were very effective, providing a total residual arsenic concentration below the legislation, with the addition of less than 4 mg L-1 of precipitating agent. These results provide a better understanding of arsenic photo oxidative process, applied in water decontamination. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16531 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Química |
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