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Trabalho de química Oxidação
Introdução

A oxidação química de compostos orgânicos é a parcial ou completa conversão destes compostos em dióxido de carbono e água sem a presença de microrganismos. No caso de uma oxidação parcial, os compostos originais podem ser parcialmente oxidados a substancias mais biodegradáveis como álcool, aldeídos, cetonas e ácidos carboxilicos. Os oxidantes maiscomuns incluem ozono, cloro, dióxido de cloro, peróxido, ar, água supercrítica e permanganato de potássio. Atualmente existem também combinações destes oxidantes com luz UV.
A oxidação química pode ser utilizada como tratamento único ou como pré tratamento, aumentando a biodegradabilidade ou toxicidade de certos afluentes, sendo estes então reencaminhados para outros tratamentos, como tratamentobiológico, por exemplo.
Os processos de aplicação de peróxido de hidrogênio dividem-se em três categorias distintas:
• Aplicações simples, com injeção direta de peróxido;
• Processos avançados de oxidação, com a formação de radicais hidróxilo sem a presença de catalisadores metálicos (por exemplo, com utilização de ozono ou luz UV)
• Catalíticas, onde se enquadra o Reagente de Fenton, e quecompreendem o recurso a um catalisador metálico.
Há mais de um século, HJ.H. Fenton descobriu que usando um catalisador de ferro e peróxido de hidrogênio muitas moléculas orgânicas poderiam ser facilmente oxidadas, em equipamento simples a pressão e temperatura normais.
Investigações posteriores levaram à descoberta do mecanismo de reação presente. O poder oxidativo do reagente de Fenton provém dadivisão de H2O2 em OH- e radicais OH˙ (cuja reatividade é apenas ultrapassada pela Fluorina), em meio ácido, sendo o passo chave do processo a formação destes radicais.
Foram teorizadas um conjunto de reações que levam à formação de radicais hidróxilo e recuperação do ferro:
Fe2+ + H2O2 --> Fe3+ + OH- + ·OH (1.1)
Esta reação deve ocorrer a pH entre 2 a 6, de modo a que o Fe (III) fique emsolução, em vez de precipitar como hidróxidos férricos, Fe(OH)3 e Fe OOH, o que acontece a pH superior. Esta propriedade é utilizada, no entanto, para remover o ferro do efluente final, através da sua precipitação em lamas de hidróxido de ferro, permitindo a sua reutilização. Existe um grande número de compostos passíveis de oxidação por Fenton, onde se incluem ácidos, álcool, aromáticos, aminas,éteres, cetonas, corantes, e vários compostos inorgânicos.

Existem, no entanto, um conjunto de compostos, que não se conseguem oxidar utilizando reagente de Fenton. constando destes alguns ácidos orgânicos.

O peróxido de hidrogênio é um metabolito natural de muitos microrganismos, que o decompõem em oxigênio e água. É também formado em pequenas quantidades pela ação da luz solar sobre aágua, sendo já um constituinte dos meios naturais. Assim a sua utilização não possui os problemas de resíduos químicos associados geralmente a outros oxidantes. De referir no entanto que a catalise por ferro leva à produção de lamas de hidróxido de ferro, que necessitarão de posterior tratamento. Devido a este fato se tem aprofundado os estudos sobre a utilização de luz UV como catalisador, o queimplicaria a não existência de resíduos.
Variáveis do processo:
As principais variáveis do processo são a quantidade de ferro, de peróxido de hidrogênio e a razão entre os dois (Fe:H2O2), a concentração de substrato, a temperatura e o pH.
Mediante estudos realizados com vários compostos, o aumento da concentração de ferro leva a um aumento da velocidade de remoção de poluentes até um máximo onde aadição de mais ferro não tem efeito na velocidade.
É recomendada a presença de algum ferro inicial na solução, de modo a permitir um tempo de reação razoável.
A reação é altamente exotérmica, mas é também favorecida pelo aumento de temperatura. Para valores superiores a 40-50 ºC o H2O2 decompõe-se rapidamente em água e oxigênio, diminuindo em muito a eficiência do processo. Assim, a gama...
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