Tratamento eletroquímico de efluentes contaminados com violeta cristal utilizando eletrodos de aço inoxidável e grafite.

Introdução

Efluentes contaminados com corantes sintéticos representam um problema ambiental devido à elevada estabilidade química e resistência à degradação biológica desses compostos. Entre eles, o Violeta Cristal (VC), corante catiônico da classe dos trifenilmetanos, apresenta potencial de impacto sobre a qualidade dos corpos hídricos. Nesse contexto, o tratamento eletroquímico destaca-se como alternativa para a remoção de contaminantes, por meio de reações de oxidação e redução e da geração de espécies oxidantes in situ. O presente estudo avaliou um reator eletroquímico empregando eletrodos de grafite e aço inoxidável, e NaCl como eletrólito suporte, investigando diferentes condições de tensão elétrica e concentração do eletrólito para o tratamento de efluente simulado contendo Violeta Cristal.

Objetivo

Desenvolver e avaliar um reator eletroquímico para a remoção do Violeta Cristal de efluente simulado, investigando a influência da tensão elétrica e da concentração de NaCl no tratamento, por meio do monitoramento da descoloração, concentração do corante, pH, temperatura e corrente elétrica.

Método

Foi utilizado um reator constituído por béquer de 250 mL, com ânodo de grafite 9B e cátodo de aço inoxidável, conectado a fonte de corrente contínua e sistema de agitação magnética. O efluente simulado foi preparado a partir de solução-mãe de Violeta Cristal e água destilada, utilizando NaCl como eletrólito suporte. O efeito da tensão (4–6 V) e da massa de NaCl (1,0–2,0 g) foi avaliado por Planejamento Composto Central Face-Centrado, totalizando dez ensaios. Cada tratamento durou 25 minutos, com coletas a cada 5 minutos. Foram monitorados espectros de UV-Vis, pH, temperatura e corrente elétrica, além da caracterização da borra por FTIR-ATR.

Resultados e discussão

Os resultados demonstraram rápida redução da absorbância do Violeta Cristal em todas as condições avaliadas, principalmente nos primeiros 5 a 10 minutos de eletrólise, indicando rápida descoloração do sistema cromóforo. Condições com 2,0 g de NaCl e 5 ou 6 V apresentaram desaparecimento quase completo da banda de absorção nos primeiros 10 minutos, enquanto tensões de 4 V promoveram descoloração mais lenta. Entretanto, o ponto central, com 1,5 g de NaCl e 5 V, apresentou o perfil de descoloração mais regular e eficiente, atingindo praticamente a linha de base ao final do tratamento e apresentando boa repetibilidade na duplicata. A corrente aumentou proporcionalmente à tensão, de 0,80 A em 4 V para 1,60 A em 6 V, comportamento compatível com a Lei de Ohm. O aumento da corrente também esteve associado ao aquecimento gradual do meio. O pH apresentou queda inicial, seguida de recuperação, enquanto a temperatura aumentou progressivamente. A análise por FTIR-ATR indicou elevado teor de água na borra úmida e maior definição espectral após a secagem, com boa reprodutibilidade entre as amostras secas.

Conclusão

O tratamento eletroquímico com grafite 9B, aço inoxidável e NaCl mostrou-se eficaz para a remoção do Violeta Cristal. A condição de 1,5 g de NaCl e 5 V apresentou o melhor equilíbrio entre descoloração, consumo energético e de reagente, além de boa repetibilidade. Os resultados de pH, temperatura, corrente e FTIR-ATR reforçaram a consistência do processo.

Palavras-chave

• Tratamento Eletroquímico;
• Violeta Cristal;
• Efluentes Contaminados;