Estudo da degradação do Bisfenol A em solução aquosa por processo foto-fenton irradiado artificialmente e baixo custo energético
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Data
2020-02-14
Autores
Fantinati, Leticia 
Orientadores
Ribeiro, Katia
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Bisphenol A is a synthetic material used in the production of plastics and resins. And it is considered a chemical endocrine disruptor, known to be an emerging pollutant in several environmental compartments and can cause significant adverse effects on living beings such as cancer, diabetes and autism, among others. Human exposure to bisphenol A occurs mainly because it is commonly used as a raw material in a variety of industrial processes, such as the production of polycarbonate plastic containers and food cans coated with epoxy resins. In Brazil, the legislation does not regulate the maximum allowed concentration of bisphenol A in effluents or bodies of water. Effluent treatment stations equipped with traditional technologies such as activated sludge process, do not satisfactorily reduce chemical endocrine disrupters in effluents. Advanced oxidative processes have been used in the degradation of several emerging pollutants, such as bisphenol A. According to the literature, the rate of degradation increases with the number and potency of lamps, increasing the energy cost of treatment. In the present study, the conditions for degradation of 25 and 50 mg L-1 of bisphenol A were studied in aqueous medium (total volume = 1500 mL), applying the advanced oxidative processes, specifically fenton and photo-Fenton process, using low rated power lamps (6 W). The results showed rapid bisphenol A removal, which was analyzed by high-efficiency liquid chromatography using C18 kinetex reverse column, and mobile acetonitrile/water phase (30/70; v/v). In order to study the effect of Fe 2+ and H2O2 concentrations on bisphenol A degradation, a statistical analysis was performed using the technique of factorial experimental planning. With the results obtained, it was possible to evidence the importance of Fe2+ concentration at the beginning of the reaction. Total Organic Carbon analyses were performed and showed that for degradation of 60 % of total organic carbon, in 60 minutes of reaction, the photo-Fenton process is more efficient, when H2O2 concentrations equivalent to twice the stochiometric value with Fe2+ 10 mg L-1 and irradiation with two UV/Visible OSRAM 6 W lamps were used.
O bisfenol A é um material sintético utilizado na produção de plásticos e resinas. E é considerado um desregulador endócrino químico, conhecido por ser um poluente emergente em vários compartimentos ambientais e pode causar efeitos adversos significativos nos seres vivos como câncer, diabetes e autismo, entre outros. A exposição humana ao bisfenol A ocorre principalmente porque ele é comumente utilizado como matéria-prima em uma variedade de processos industriais, como produção de recipientes plásticos de policarbonato e latas de alimentos revestidas com resinas epóxi. No Brasil, a legislação não regulamenta a concentração máxima permitida de bisfenol A em efluentes ou corpos de água. As estações de tratamento de efluentes equipadas com tecnologias tradicionais, como processo de lodo ativado, não reduzem satisfatoriamente os desreguladores endócrinos químicos nos efluentes. Os processos oxidativos avançados têm sido utilizados na degradação de diversos poluentes emergentes, como o bisfenol A. De acordo com a literatura, a taxa de degradação aumenta com o número e potência das lâmpadas, aumentando o custo energético do tratamento. No presente trabalho, foram estudadas as condições para a degradação de 25 e 50 mg L-1 de bisfenol A, em meio aquoso (volume total = 1500 mL), aplicando os processos oxidativos avançados, especificamente processo Fenton e foto-Fenton, utilizando lâmpadas de baixa potência nominal (6 W). Os resultados mostraram uma rápida degradação de bisfenol A, que foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência com uso de coluna de fase reversa C18 Kinetex, e fase móvel de acetonitrila/água (30/70; v/v). Com o objetivo de estudar o efeito das concentrações de Fe2+ e H2O2, na degradação do bisfenol A, foi realizada uma análise estatística, usando a técnica do planejamento experimental fatorial. Com os resultados obtidos, foi possível evidenciar a importância da concentração de Fe2+ no início da reação. Análises de carbono orgânico total foram realizadas e mostraram que para degradação de 60 % de carbono orgânico total, em 60 minutos de reação, o processo foto-Fenton é mais eficiente, quando utilizados concentrações de H2O2 equivalente ao dobro do valor estequiométrico com 10 mg L-1 de Fe2+ e irradiação com duas lâmpadas OSRAM UV/Visível 6 W.
O bisfenol A é um material sintético utilizado na produção de plásticos e resinas. E é considerado um desregulador endócrino químico, conhecido por ser um poluente emergente em vários compartimentos ambientais e pode causar efeitos adversos significativos nos seres vivos como câncer, diabetes e autismo, entre outros. A exposição humana ao bisfenol A ocorre principalmente porque ele é comumente utilizado como matéria-prima em uma variedade de processos industriais, como produção de recipientes plásticos de policarbonato e latas de alimentos revestidas com resinas epóxi. No Brasil, a legislação não regulamenta a concentração máxima permitida de bisfenol A em efluentes ou corpos de água. As estações de tratamento de efluentes equipadas com tecnologias tradicionais, como processo de lodo ativado, não reduzem satisfatoriamente os desreguladores endócrinos químicos nos efluentes. Os processos oxidativos avançados têm sido utilizados na degradação de diversos poluentes emergentes, como o bisfenol A. De acordo com a literatura, a taxa de degradação aumenta com o número e potência das lâmpadas, aumentando o custo energético do tratamento. No presente trabalho, foram estudadas as condições para a degradação de 25 e 50 mg L-1 de bisfenol A, em meio aquoso (volume total = 1500 mL), aplicando os processos oxidativos avançados, especificamente processo Fenton e foto-Fenton, utilizando lâmpadas de baixa potência nominal (6 W). Os resultados mostraram uma rápida degradação de bisfenol A, que foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência com uso de coluna de fase reversa C18 Kinetex, e fase móvel de acetonitrila/água (30/70; v/v). Com o objetivo de estudar o efeito das concentrações de Fe2+ e H2O2, na degradação do bisfenol A, foi realizada uma análise estatística, usando a técnica do planejamento experimental fatorial. Com os resultados obtidos, foi possível evidenciar a importância da concentração de Fe2+ no início da reação. Análises de carbono orgânico total foram realizadas e mostraram que para degradação de 60 % de carbono orgânico total, em 60 minutos de reação, o processo foto-Fenton é mais eficiente, quando utilizados concentrações de H2O2 equivalente ao dobro do valor estequiométrico com 10 mg L-1 de Fe2+ e irradiação com duas lâmpadas OSRAM UV/Visível 6 W.