Degradação eletroquímica dos corantes alimentícios amaranto e tartrazina utilizando 'H IND.2''O IND.2' eletrogerado in situ em eletrodo de difusão gasosa (EDG) modificado com ftalocianina de cobalto (II) e cobre (II) (2014)
- Authors:
- Autor USP: BARROS, WILLYAM RÓGER PADILHA - IQSC
- Unidade: IQSC
- Subjects: PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO; NANOPARTÍCULAS
- Keywords: ELETRO-FENTON; ELETRODO DE DIFUSÃO GASOSA; FTALOCIANINA
- Language: Português
- Abstract: O peróxido de hidrogênio (H2O2) é um oxidante comumente usado em uma grande variedade de aplicações principalmente no tratamento de águas residuais. Este trabalho descreve o estudo da geração eletroquímica do H2O2 em eletrólito ácido (H2SO4 (0,1 mol L-1) + K2SO4 (0,1 mol L-1)) e eletrólito alcalino (KOH 1,0 mol L-1) utilizando eletrodo de difusão gasosa (EDG), sendo este fabricado com carbono Printex 6L e modificado com 3,0; 5,0 e 10,0% de ftalocianina de cobalto (II) ou cobre (II). Os experimentos foram realizados em uma célula eletroquímica de compartimento único contendo eletrodo de referência Ag/AgCl, contra eletrodo de Pt e como eletrodo de trabalho foi utilizado o EDG. Nos testes de eletrólise a potencial constante (-0,4 V ≤ E ≤ -1,4 V) durante 90 minutos com O2 pressurizado a 0,2 Bar, a concentração de H2O2 alcançou valor máximo de 178 mg L-1 a -1,0 V (vs. Ag/AgCl) para o EDG não modificado em eletrólito ácido, o que difere do eletrólito alcalino, alcançando valor de 3.370 mg L-1 a -1,1 V (vs. Ag/AgCl). Quando incorporada a porcentagem de 5,0% de ftalocianina de cobalto (II) à massa do EGD verificou-se que a concentração de H2O2 alcança valor máximo em 331 mg L-1 a -0,7 V (vs. Ag/AgCl), o que representa um aumento de 86,0% no rendimento da produção de H2O2 em meio ácido, além de uma diminuição de 300 mV no potencial aplicado para formação da espécie oxidantePara o estudo da degradação eletroquímica foram utilizados os corantes amaranto e tartrazina com concentração de 100 mg L-1. Para o estudo do processo eletro-Fenton homogêneo foram utilizados 0,05; 0,1 e 0,15 mmol de Fe2+ ou Fe3+ e para o processo eletro-Fenton heterogêneo em meio alcalino foi utilizado 0,15 mmol das nanopartículas do tipo Fe3-xCuxO4 (0 ≤ x ≤ 0,25). As eletrólises foram realizadas a potencial constante em -0,7 V (vs. Ag/AgCl) no EDG modificado com 5,0% de ftalocianina de cobalto (II) sob fluxo constante de O2 durante 90 minutos no processo eletro-Fenton homogêneo enquanto no processo eletro-Fenton heterogêneo o EDG não modificado foi utilizado e as eletrólises foram realizadas a -1,1 V (vs. Ag/AgCl). Todos os ensaios eletroquímicos foram realizados em um potenciostato PGSTAT-302 acoplado a um com módulo de alta corrente BSTR-10A e controlado através do software GPES (Metrohm Autolab). As nanopartículas Fe3-xCuxO4 (0 ≤ x ≤ 0,25) foram caracterizadas por Análise de Ativação de Neutrons (AAN), DRX, BET, XPS e MET. As amostras dos corantes foram analisadas por espectrofotometria UV/Vis, cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e teor de carbono orgânico total (COT). Em termos de descoloração, houve uma pequena diminuição no espectro dos corantes quando utilizado H2O2 eletrogerado em meio ácido o que não ocorre na degradação quando utilizado o processo eletro-Fenton homogêneo sendo mais evidente quando utilizado Fe2+, alcançando uma descoloração máxima de 80,0 e 99,2% respectivamente para os corantes amaranto e tartrazinaO decaimento da concentração por CLAE foi bastante eficiente quando o processo eletro-Fenton é utilizado, com melhores resultados para Fe2+ e Fe3-xCuxO4 (x= 0,25) sendo a cinética dos processos de pseudo-primeira ordem. Foram identificados os subprodutos formados durante a degradação dos corantes durante o processo eletro-Fenton homogêneo. Os maiores valores de remoção de COT e consumo energético (CE) foram obtidos para o processo utilizando íons Fe2+ e as nanopartículas Fe3-xCuxO4 (x= 0,25). Os valores da concentração de ferro residual solúvel estão dentro do limite permitido segundo a Resolução CONAMA nº 430/2011. Para o processo eletro-Fenton heterogêneo, a concentração de H2O2 residual e consumida diminuiu e aumentou respectivamente com o aumento do valor de “x” na espinela da Fe3O4
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2014
- Data da defesa: 14.08.2014
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ABNT
BARROS, Willyam Róger Padilha. Degradação eletroquímica dos corantes alimentícios amaranto e tartrazina utilizando 'H IND.2''O IND.2' eletrogerado in situ em eletrodo de difusão gasosa (EDG) modificado com ftalocianina de cobalto (II) e cobre (II). 2014. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-29012015-104846/pt-br.php. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Barros, W. R. P. (2014). Degradação eletroquímica dos corantes alimentícios amaranto e tartrazina utilizando 'H IND.2''O IND.2' eletrogerado in situ em eletrodo de difusão gasosa (EDG) modificado com ftalocianina de cobalto (II) e cobre (II) (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-29012015-104846/pt-br.php -
NLM
Barros WRP. Degradação eletroquímica dos corantes alimentícios amaranto e tartrazina utilizando 'H IND.2''O IND.2' eletrogerado in situ em eletrodo de difusão gasosa (EDG) modificado com ftalocianina de cobalto (II) e cobre (II) [Internet]. 2014 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-29012015-104846/pt-br.php -
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Barros WRP. Degradação eletroquímica dos corantes alimentícios amaranto e tartrazina utilizando 'H IND.2''O IND.2' eletrogerado in situ em eletrodo de difusão gasosa (EDG) modificado com ftalocianina de cobalto (II) e cobre (II) [Internet]. 2014 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-29012015-104846/pt-br.php - Catechin detection by screen printed graphite electrode modified with p-L-Cysteine
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