A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Processos Oxidativos Avançados (POA) petiano: José Roberto Ambrósio Júnior.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Processos Oxidativos Avançados (POA) petiano: José Roberto Ambrósio Júnior."— Transcrição da apresentação:

1 Processos Oxidativos Avançados (POA) petiano: José Roberto Ambrósio Júnior

2 2 Introdução A Revolução Industrial ocasionou aumento na geração de resíduos; Estes foram lançados sem preocupação por muitos anos: –Na atmosfera; –No solo; –Na água.

3 3 Introdução Atualmente, está havendo maior conscientização dos riscos iminentes à saúde humana. Necessidade da conservação dos recursos naturais. Estão sendo adotadas novas normas e legislações.

4 4 Introdução Diminuir o impacto ambiental da descarga de resíduos; Adaptar e otimizar os processos de produção industrial; Utilizar processos de tratamentos já desenvolvidos; –Adsorção em carvão ativado; –Air-stripping; –Oxidação biológica; –Incineração.

5 5 Introdução Ou desenvolver novos processos. –Processos Oxidativos Avançados. Oxidar compostos orgânicos complexos a moléculas simples, ou até mesmo mineralizá-las. Baseado na geração de radical hidroxila (OH. ), altamente oxidante e não seletiva.

6 6 POA São classificados em: SistemaCom irradiaçãoSem irradiação Homogêneo O 3 /H 2 O 2 /UV O 3 /UV H 2 O 2 /UV Fe(II)/H 2 O 2 /UV O 3 /H 2 O 2 Fe(II)/H 2 O 2 Heterogêneosemicondutor/UV semicondutor/H 2 O 2 /UV

7 7 Homogêneos Fotólise de peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 /UV); Ozonização (O 3 /H 2 O 2 ;O 3 /UV;O 3 /H 2 O 2 /UV);

8 8 Homogêneos Processo Fenton (Fe 2+ /H 2 O 2 ; Fe 2+ /H 2 O 2 /UV): O potencial de tratamento de efluentes só foi considerado nos últimos anos. Destrói várias classes de compostos: –Fenóis, clorofenóis, álcoois, aromáticos, corantes entre outras.

9 9 Heterogêneos Fotocatálise heterogênea (semicondutor/UV; semicondutor/H 2 O 2 /UV). Princípio: –Ativação de um semicondutor por luz solar ou artificial. Semicondutor é caracterizado por bandas de valência (BV) e por bandas de condução (BC) sendo a região entre elas chamada de bandgap.

10 10 Fotocatálise Heterogênea Semicondutores: –Dióxido de Titânio (TiO 2 ); –Sulfeto de Cádmio (CdS); –Óxido de Zinco (ZnO); –Trióxido de Tungstênio (WO 3 ); –Sulfeto de Zinco (ZnS); –Trióxido de Ferro (Fe 2 O 3 ).

11 11 Diferença em condutor, semicondutor e isolante Figura 1: Orbitais moleculares de compostos condutores, semicondutores e isolantes. BV BC

12 12 Fotocatálise Heterogênea Figura 2: Esquema representativo da partícula de um semicondutor.

13 13 Dióxido de Titânio (TiO 2 ) Não tóxico; Fotoestável; Apresenta estabilidade química. Formas alotrópicas: –Anatase; –Rutilo; –Brookite.

14 14 Dióxido de Titânio (TiO 2 ) Área Superficial: –Em torno de 50 m 2 g -1. Tamanho das partículas: –Aproximadamente 100 nm. Forma imobilizada: –Placa de vidro; –Esferas de sílica (SiO 2 ).

15 15 Fotocatálise Heterogênea por TiO 2 Vantagens em relação ao processo Fenton: –Além de oxidar contaminantes orgânicos podem ser oxidados compostos inorgânicos como HCN e H 2 S; –Ser utlizada em fase gasosa; –Atividade bactericida; –Reduzir metais para estados de oxidação menos tóxicos.

16 16 Fotocatálise Heterogênea por TiO 2 Desvantagens em relação ao processo Fenton: –Absorve de 3 a 4% do espectro solar, enquanto que o processo Fenton absorve aproximadamente 18%.

17 17 Aplicações da fotocatálise heterogênea Desodorização de ambientes através da utilização de filtros impregnados com TiO 2 ; Tintas fotocatalíticas para revestimentos anti-bactericidas e auto-limpantes de paredes de centro cirúrgicos; Vidros e espelhos anti-embassantes; Vidros auto-limpantes para iluminação de túneis.

18 18 Aplicação: Redução de Crômio (VI) Tóxico para muitos organismos (Conc. > 0,05 ppm) ; Carcinogênico para animais; Cause irritação e corrosão da pele humana; Mutagênico; Por ser fracamente sorvido em superfícies inorgânicas, é muito móvel na natureza.

19 19 Redução de Cr (VI) É 100 vezes mais tóxico do que o Cr (III); Solúvel em toda a faixa de pH, enquanto que o Cr (III) é precipitado em pH básico como Cr(OH) 3 ; Métodos convencionais de tratamento: –Redução química; –Adsorção em carvão ativado; –Redução bacteriana.

20 20 Redução de Cr (VI) A concentração de Cr (VI) é determinada espectrofotometricamente pelo método da difenilcarbazida; –Formação de complexo violeta com Cr (VI); –Solução incolor com Cr (III).

21 21 Redução de Cr (VI) Figura 3: Esquema representativo da partícula de um semicondutor reduzindo crômio hexavalente e oxidando compostos orgânicos.

22 22 Bibliografia Nogueira, R. F. P., Guimarães, J. R.. Processos oxidativos avançados: uma alternativa para o tratamento de efluentes. Eng. Sanitária e Ambiental, v.3, n. 3, p , Nogueira, R. F. P., Jardim, W. F.. A FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA E A SUA APLICAÇÃO AMBIENTAL. Química Nova, v. 1, n. 21, p , Prairie, M. R., Evans, L. R., Stange, B. M., Martinez, S. L.. Na Investigation of TiO 2 Photocatalysis for the Treatment of Water Contaminated with Metals ans Organic Chemicals. Environ. Sci. Technol., v. 27, n. 9, p , 1993.

23 23 Bibliografia Giménez, J., Aguado, M. A., Cervera-March, S.. Photocatalytic reduction of chromium (VI) with titania powders in a flow system. Kinetics and catalyst activity. J. Molec. Catal. A: Chem. n. 105, p , Nogueira, R. F. P., Alberici, R. M., Jardim, W. F.. Heterogeneous photocatalysis: An energing technology for remediation of VOC contaminated environments. Ciência e Cultura J. Braz. Assoc. Advanc. Sci., v. 49 (1/2), Khalil, L. B., Mourad, W. E., Rophael, M. W.. Photocatalytic reduction of environmental pollutant Cr (VI) over some semiconductors under UV/visible light illumination. Appl. Catal. B: Environ., n. 17, p , 1998.


Carregar ppt "Processos Oxidativos Avançados (POA) petiano: José Roberto Ambrósio Júnior."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google