Degradação de alisarina em solução aquosa, sob plasma obtido por eletrólise de alta tensão e baixa corrente | Degradation of alizarin in watery solution, under plasma obtained by high voltage electrolysis and low current

Neste trabalho, é proposta a construção de um sistema para degradação de matéria orgânica, por eletrólise de alta tensão e baixa corrente, utilizando a alisarina como composto modelo. Está técnica faz parte de Processos Oxidativos Avançados (POA) que se baseiam na geração de espécies altamente oxidantes, principalmente o radical hidroxil (OH). Devido à preocupação com o impacto ambiental e a necessidade da utilização dos corantes pelas indústrias têxteis, durante os últimos anos, vários estudos têm surgido para desenvolver novas tecnologias de tratamentos energéticos que permitam degradar compostos presentes em rejeitos industriais. O sistema utilizado é constituído de uma fonte de alimentação de alta tensão de corrente continua, uma cela termostatizada e dois eletrodos onde se estabelece o plasma. O cátodo é formado por um eletrodo de grafite espectroscópico e o ânodo formado por um eletrodo de platina selado em um tubo de vidro, com a ponta exposta formando um microeletrodo para contato com a solução. Em todas as amostras foi aplicado uma diferença de potencial de 600 volts para um tempo total de 60 minutos de reação da degradação da alisarina a uma concentração de 1,05 x 10-4 mol L-1. O acompanhamento da degradação da alisarina foi realizado através de varreduras espectrais na região de 300 a 600 nm, em alíquotas retiradas a cada cinco minutos da amostra. Foram realizados estudos de variação da concentração do íon ferro(II) e do pH nas soluções de alisarina, para avaliar a interferência destes na taxa de degradação da alisarina. Foi realizado também um estudo sobre as características da voltagem e corrente na solução de sulfato de sódio. O sistema proposto para a degradação da alisarina sob plasma obtido por eletrólise de alta tensão causou 70% da degradação do composto. Pode-se observar uma interferência do pH na taxa de degradação deste composto, ajustando o pH da amostra para 8 obteve-se um resultado melhor de 78% de degradação do composto. De acordo com este estudo, a adição íon ferro(II) tem um grande efeito como catalisador da reação, podendo ser observado uma taxa de degradação de 90%, numa concentração determinada do íon Fe2+. A eletrólise por descarga elétrica é uma técnica com grande potencial para a degradação de compostos orgânicos e a reação pode ser catalisada com a adição do íon ferro(II).

In this present work, the construction of a system for degradation of organic substance by high voltage and low current is proposal, using alizarin as model compound. This technique is part of an Advanced Oxidation Process (AOP) that is based on the generation of highly oxidative species, mainly the hydroxyl radical (OH). Due to the concern with environmental impact ant the need for the use of dyes for the textile industries, during the last years several studies has been undertaken to develop new technologies for energetic treatments that allows for the degradation of compounds present in industrial waste. The used system is constituted of a continuous current high voltage source, a thermostatic cell and two electrodes where the plasma is established. The cathode is formed by a spectroscopic graphite electrode and the anode is formed by a platinum electrode sealed in a glass tube, with a microelectrode in contact to the solution. In all samples, a potential difference of 600 volts was applied for a total reaction time of 60 minutes for the degradation of the alizarin at a concentration of 1,05 x 10-4 mol L-1. The monitoring of the degradation of the alizarin was done by spectroscopic scanning in the region of 300 to 600 nm, in aliquots removed from the reaction solution each five minutes. The concentration of iron(II) and the pH variation of the alizarin solutions were investigated to evaluate their interference on the rate of the alizarin degradation. Also, the characteristics of the voltage and current in the sodium sulphate solution were investigated. The proposed degradation system for the Alizarin under plasma obtained by high voltage electrolysis caused the degradation of 70% of the compound. A pH interference in the rate of degradation of the compound was observed, and adjusting the sample pH to 8, a result of 78% of degradation of the compound was obtained. In accordance with this present work, the addition of iron(II) has a great effect as reaction catalyser, being able to observe a rate of degradation of 90%, in a Fe2+ defined concentration. The electrolysis by electric discharge is a technique with great potential for the degradation of organic compounds and the reaction can be catalyzed by the addition of iron(II).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior