Análise da interação dos oxidantes percarbonato de sódio e persulfato de sódio com latossolo vermelho

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Data
2021-07-06
Autores
Silva, Patricia Regina Santos [UNIFESP]
Orientadores
Freitas, Juliana Gardenalli [UNIFESP]
Tipo
Trabalho de conclusão de curso de graduação
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Resumo
O progresso industrial, durante os séculos XIX e XX, teve como consequência o comprometimento da qualidade de solos e água subterrânea. A poluição de recursos naturais foi agravada por um mercado competitivo onde as questões ambientais passaram a ter relevância global somente no início dos anos 90. Neste contexto, várias técnicas de remediação têm sido desenvolvidas, dentre elas os processos oxidativos avançados (POAs). Esses processos têm uma variedade de aplicações em campo, mas o seu uso ainda apresenta grandes desafios. Neste trabalho, buscou-se avaliar o comportamento dos oxidantes percarbonato de sódio (PCS) junto com o persulfato de sódio (PS), na presença de um solo tipicamente tropical, um Latossolo Vermelho através de parâmetros físico-químicos (pH, OD, ORP e CE) além das concentrações das espécies do meio. Essa avaliação foi feita em escala de laboratório por meio de testes em batelada e os resultados experimentais foram comparados aos que constam em literatura. A persistência do íon persulfato no sistema PS/PCS/Solo foi observada ao longo das medições através das suas medidas de concentração enquanto o peróxido de hidrogênio foi rapidamente consumido nas primeiras horas de medição, confirmando a sua alta reatividade com as espécies nas soluções. Através da caracterização mineralógica do Latossolo, foi possível verificar a possibilidade de ativação do íon persulfato em ambiente ácido e básico através dos óxidos de ferro presentes no solo como goethita e hematita. Além disso, o estudo também mostrou a possibilidade de ativação do íon persulfato em pH alcalino. A alcalinidade da mistura, após 6h de experimento, pode ter favorecido a formação de espécies redutoras como o radical superóxido O2•- e elétrons solvatados. O aumento de pH no meio reacional influenciou o parâmetro OD, em todas as proporções de mistura devido à tendência de degradação natural do peróxido de hidrogênio, que se manteve em torno de 30mg L-1 até 216h de medições. O potencial oxidativo das misturas diminuiu ao longo do aumento de pH , sugerindo uma concentração significativa das espécies redutoras reagindo com os íons dissolvidos nas misturas. Observou-se que o parâmetro físico-químico pH influenciou diretamente o meio reacional. Em todos os parâmetros analisados, a mistura dos oxidantes apresentou potencial de aplicação tanto em ambiente ácido quanto em básico, porém há de se considerar a complexibilidade de reações entre os oxidantes e o solo havendo a necessidade de continuação da pesquisa para aplicabilidade na remediação ambiental.
Industrial progress, during the 19th and 20th centuries, had the consequence of compromising the quality of soil and groundwater. Pollution of natural resources was aggravated by a competitive market where environmental issues only gained global relevance in the early 1990s. In this context, several remediation techniques have been developed, including advanced oxidative processes (POAS). These processes have a variety of field applications, but their use still presents major challenges. In this work, we aimed to evaluate the behavior of the oxidants sodium percarbonate (PCS) together with sodium persulfate (PS), in the presence of a typically tropical soil, a Red Latosol through physicochemical parameters (pH, OD, ORP and CE) in addition to the concentrations of the species in the medium. This assessment was carried out on a laboratory scale by means of batch tests and the experimental results were compared to those in the literature. The persistence of the persulfate ion in the PS/PCS/Soil system was observed throughout the measurements through its concentration measurements, while the hydrogen peroxide was quickly consumed in the first hours of measurement, confirming its high reactivity with the species in the solutions. Through the mineralogical characterization of the latosol, it was possible to verify the possibility of activation of the persulfate ion in an acidic and basic environment through the iron oxides present in the soil, such as goethite and hematite. Furthermore, the study also showed the possibility of activating the persulfate ion at alkaline pH. The alkalinity of the mixture, after 6 hours of experiment, may have favored the formation of reducing species such as the superoxide radical O2•- and solvated electrons. The increase in pH in the reaction medium influenced the OD parameter in all mixture proportions due to the tendency of natural degradation of hydrogen peroxide, which remained around 30mg L-1 until 216h of measurements. The oxidative potential of the mixtures decreased as the pH increased, suggesting a significant concentration of reducing species reacting with the ions dissolved in the mixtures. It was observed that the physical-chemical parameter pH directly influenced the reaction medium. In all parameters analyzed, the mixture of oxidants showed potential application in both acidic and basic environments, but the complexity of reactions between the oxidants and the soil must be considered, with the need for further research for applicability in environmental remediation.
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