Degradação de Substâncias de Relevância Ambiental por ...

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Gráfico de Pareto - Degradação do Thiamethoxam B:UV (a) Gráfico dos Efeitos Principais na Degradação do Thiamethoxam Degradação (%) BC A:Catalisador AB AC C:US 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 Hemat Magnet Catalisador 0,0 30,0 UV (b) average = 46,0262 +/- 0,597503 A:Catalisador = -6,7825 +/- 1,19501 B:UV = 66,69 +/- 1,19501 C:US = -1,0325 +/- 1,19501 AB = -5,325 +/- 1,19501 AC = -3,1275 +/- 1,19501 BC = -11,095 +/- 1,19501 block = 0,51 +/- 1,19501 0,0 30,0 US Figura 2.9- Efeito das variáveis estudadas no planejamento fatorial para a degradação do Thiamethoxam: (a) Gráfico de Pareto e (b) Gráfico dos Efeitos Principais. A partir deste novo planejamento fatorial verificou-se, mais uma vez, que a radiação UV foi a variável mais significativa. A utilização do frasco de quartzo acentuou o efeito da radiação UV frente aos outros fatores. Foi observado que quanto maior o tempo de exposição do Thiamethoxam à luz ultra-violeta, maior a sua 49
degradação. A luz ultra-violeta é muito energética e pode romper muitas ligações químicas, podendo levar à formação de intermediários e produtos de degradação. O tipo de catalisador utilizado também influenciou significativamente a degradação do Thiamethoxam, sendo que a hematita conduziu a melhores resultados. As interações UV/US e catalisador/UV também afetaram significativamente a taxa de degradação. Entretanto, estas interações foram negativas, ou seja, os sistemas combinados catalisador/H2O2/UV/US promoveram degradação inferior em comparação ao sistema UV isolado. Provavelmente, as partículas de óxido de ferro em suspensão bloquearam parcialmente a passagem da radiação UV, proporcionando, portanto, uma menor interação com o substrato e, consequentemente, menor degradação. A energia ultra sônica isolada não teve influência significativa enquanto que a interação US/catalisador apresentou um pequeno efeito na taxa de degradação do composto. Os catalisadores à base de óxido de ferro (magnetita e hematita) foram pouco eficazes na degradação do Thiamethoxam em solução aquosa na presença de H2O2, sendo que os sistemas combinados magnetita/H2O2/US e hematita/H2O2/US apresentaram eficiência ligeiramente superior. Tais resultados sugeriram que a presença do US provavelmente induz a uma maior interação entre os catalisadores heterogêneos e o substrato, visto que essa energia é capaz de reduzir o tamanho das partículas por meio do processo de cavitação. Como a superfície de contato é maior, causa consequentemente, uma maior degradação. Além disso, a formação de bolhas de cavitação pela energia ultra-sônica leva à dissociação da H2O e do H2O2 e à produção de espécies radicalares tais como o OH • , que podem então agir como oxidantes. No Gráfico de Efeitos Principais verificou-se, ainda, que a hematita mostrou-se mais eficiente que a magnetita para a degradação do Thiamethoxam. A magnetita apresenta certa quantidade de Fe 2+ , enquanto a hematita apresenta apenas Fe 3+ . Em contato com H2O2, o Fe 2+ da magnetita se oxida a Fe 3+ e ocorre a formação de radicais hidroxilas, como mostra o mecanismo abaixo: Fe 2+ + H2O2 → Fe 3+ + OH • + OH - Neste caso esperava-se, portanto, que a magnetita fosse mais eficiente que a hematita. Entretanto, como é conhecido, a Fe3O4 normalmente está oxidada na superfície e, portanto, é pouca ativa. No planejamento experimental pôde se verificar que as porcentagens de degradação obtidas para os sistemas magnetita/H2O2 e hematita/H2O2 foram pequenas e similares. 50
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UFMG 737 T. 302 ANA PAULA FONSECA M
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Agradecimentos À Deus por ter me d
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