Aplicação do processo oxidativo avançado eletroquímico (POAE) mediante uso de reator filtro prensa do tipo eletrólito polimérico sólido no tratamento de efluentes aquosos simulados contendo fármacos de relevância ambiental

Abstract

Um anodo permeável a fluido constituído por filme fino de dióxido de estanho dopado com antimônio (Sb-SnO2) foi preparado por decomposição térmica sobre suporte de tela de aço ASTM 316 e utilizado em reator eletroquímico do tipo filtro-prensa. O filme e o pó do óxido foram investigados pelas técnicas de energia dispersiva de raios-X (EDX), difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O estudo do EDX indicou uma razão efetiva Sb/Sn maior que a nominal devido a volatilização do Sn. O DRX revelou que o SnO2 está presente na estrutura rutila, não sendo verificado a presença de picos relacionados ao óxido de antimônio devido sua baixa concentração. O estudo de MEV revelou a formação de filme compacto e não poroso, com presença de cristalitos superficiais. Para a caracterização eletroquímica do anodo Sb-SnO2 foi realizado estudo de voltametria cíclica, sendo obtido a partir da curva voltamétrica uma baixa densidade superficial de carga, ou seja, o eletrodo é de morfologia compacta. A curva de polarização revelou que o sobrepotencial para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) é de aproximadamente 1,75 V/ECS. O anodo Sb-SnO2 alojado numa célula filtro-prensa na condição de “zero-gap” foi utilizado na degradação eletroquímica individual dos fármacos Diclofenaco Sódico e Paracetamol (Acetominofeno) na total ausência de eletrólitos líquidos. Os fatores que influenciam a taxa de degradação, tais como a densidade de corrente aplicada (5–25 mA/cm2) e a concentração inicial dos fármacos (30–70 mg/L) foram avaliados. A degradação dos fármacos seguiu a cinética de pseudo-primeira ordem, sendo monitorada por análise da demanda química de oxigênio (DQO), cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectros na região do ultravioleta-visível (Uv/Vis). Foram verificadas taxas de degradações superiores a 80% após 3,5 h de reação com a geração de subprodutos. O grau de instabilidade do eletrodo foi avaliado em função do seu tempo de uso. O anodo Sb-SnO2 apresentou uma boa eficácia para a remoção dos fármacos Diclofenaco Sódico e Paracetamol (Acetominofeno) dissolvidos em águas, mas com um curto tempo de vida útil.