Degradação dos corantes têxteis Remazol Vermelho RB 133% e Azul Reativo BF-5G utilizando processo Foto-Fenton com radiação LED

Abstract

Os corantes reativos são utilizados no beneficiamento de produtos da indústria têxtil. Entretanto, estes compostos podem causar sérios danos ao meio ambiente se forem descartados sem o devido tratamento. Posto isso, este trabalho teve por objetivo estudar a eficiência dos métodos de fotólise e de processos oxidativos avançados (POA) na degradação da mistura dos corantes remazol vermelho RB 133% e azul reativo BF-5G. Soluções contendo os corantes separados e em mistura, na concentração de 25 mg·L-1 de cada, foram submetidas a varredura espectral de 200 a 800 nm através de espectrofotometria na região do UV/VIS, visando identificar os comprimentos de onda (λ) característicos. Após a identificação dos λ e da constatação que o pH da solução não os deslocam, foram construídas curvas analíticas na faixa linear de 1 a 25 mg·L-1. Foram calculados para cada curva os valores do limite de quantificação (LQ), detecção (LD), coeficiente de correlação linear (r) e o coeficiente de variação (CV). Visando selecionar dentre alguns processos oxidativos qual promoveria maior degradação dos corantes em mistura, foram realizados ensaios de fotólise, fotoperoxidação, Fenton e foto-Fenton, empregando as radiações ultravioleta do tipo UV-C e LED. Além disso, foi avaliada a influência das concentrações de peróxido de hidrogênio ([H2O2]) e ferro ([Fe]) na eficiência do processo selecionado. Em seguida, realizou-se estudo da evolução cinética da degradação da mistura dos corantes com ajuste dos modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e um proposto por Chan e Chu. Por fim, foi avaliada a toxicidade da solução contendo os corantes antes e após o melhor tratamento, utilizando sementes de agrião (Nasturtium Officinale). Na varredura espectral foram identificados os λ de 287, 532 e 615 nm e pode-se associar os valores de 532 e 615 nm a grupos cromóforos e 287 nm a grupos aromáticos. O método de degradação selecionado foi o foto-Fenton associado a radiação LED por apresentar degradação dos corantes e o menor consumo energético quando comparado ao processo associado a radiação UV-C. As concentrações de H2O2 e Fe de 50 mg·L-1 e 1 mg·L-1 respectivamente, foram as que permitiram obter os melhores resultados, dentre as estudadas. OS dados experimentais para a evolução cinética foram bem representados pelos modelos cinéticos avaliado, com valores de k maiores para os grupos cromóforos do que para os aromáticos. Os grupos cromóforos foram degradados em cerca de 99% após 45 min, enquanto os associados ao λ 287 nm apresentaram degradação de 92% só após 90 min. A análise da toxicidade indicou que a solução após tratamento reduziu o crescimento das raízes, indicando toxicidade na solução. No entanto, o sistema foto-Fenton associado a radiação LED foi eficiente na degradação dos corantes remazol vermelho RB 133% e azul reativo BF-5G.