Degradação de corante empregado em indústria têxtil por processos eletroquimico e fotoquimico

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Thesis	·	December	2009
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Alyson	Rogério	Ribeiro
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FACULDADE DE TECNOLOGIA - FT 
 
 
 
 
 
 
Degradação de corante empregado em indústria têxtil por 
processos eletroquimico e fotoquimico: avaliação da 
toxicidade utilizando Vibrio fischeri 
 
 
 
 
 
 
Alyson Rogério Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
Limeira – SP 
Dezembro – 2009 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS - UNICAMP 
 
 
ii
 
 
 
 
Degradação de corante empregado em indústria têxtil por 
processos eletroquimico e fotoquimico: avaliação da 
toxicidade utilizando Vibrio fischeri 
 
 
 
 
Discente: Alyson Rogério Ribeiro 
Orientador: Prof. Dr. Peterson Bueno de Moraes 
Co-orientadora: Profa. Dra. Gisela de Aragão Umbuzeiro 
 
 
Trabalho de Graduação Interdisciplinar 
apresentado à Faculdade de Tecnologia 
da UNICAMP - como requisito de 
conclusão do Curso de Tecnologia em 
Saneamento Ambiental, Modalidade 
Controle Ambiental. 
 
 
 
Limeira – SP 
Dezembro – 2009 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
FACULDADE DE TECNOLOGIA 
 
Missão:Formar e aperfeiçoar cidadãos e prestar serviços atendendo às 
 necessidades tecnológicas 
 da sociedade com agilidade, dinâmica e qualidade. 
 
 
iii
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O Planeta Terra, na sua condição de tecido, deve ser incessantemente protegido 
por nós, seres humanos, na nossa condição de fio. 
Somente com a existência sadia e organizada de todas as suas fibras constituintes 
esta fantástica malha azul permanecerá adornando, 
por muito tempo, o negro Universo. 
 
Alyson Rogério Ribeiro 
 
 
 
 
 
iv
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus, por permitir a minha existência; 
A minha família, pelo carinho, amor incondicional e apoio em todos os momentos; 
Ao Serviço de Apoio ao Estudante (SAE-UNICAMP), pelos anos concedidos de bolsa 
trabalho, os quais foram fundamentais para a conclusão de minha graduação; 
Ao meu orientador Prof. Dr. Peterson B. de Morais e a minha co-orientadora Profa. Dra. 
Gisela A. Umbuzeiro, pela confiança em me auxiliar neste trabalho; 
Aos meus especiais amigos Pedro Ivo, Vivian Zanchetta e Marya Anne pela paciência e 
pelos momentos de alegria proporcionados durante a realização deste projeto; 
Aos colegas Mariana Artal, Leonardo Rey e Lidiane Nobre, pela realização e grande 
auxílio em alguns dos ensaios de toxicidade; 
Aos meus colegas do laboratório de tratamento de efluente, pelo companheirismo; 
Aos companheiros Ádria, Gilberto, Geraldo, Josiane e Anjaína, amigos e funcionários dos 
laboratórios de saneamento; 
A todos os demais companheiros e colegas de curso e da faculdade; 
A DyStar pelo fornecimento do corante; 
A DeNora do Brasil pelo fornecimento do eletrodo de titânio; e 
A Ubiotech pelo fornecimento de material para os testes de toxicidade aguda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico a minha família e a todos os meus amigos. 
 
 
vi
SUMÁRIO 
ÍNDICE ..................................................................................................................VII 
LISTA DE FIGURAS ..............................................................................................IX 
LISTA DE TABELAS .............................................................................................XI 
RESUMO...............................................................................................................XII 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................1 
2. OBJETIVO ..........................................................................................................3 
3. REVISÃO DA LITERATURA ..............................................................................4 
4. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................24 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................31 
6. CONCLUSÕES .................................................................................................47 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................48 
ANEXO I...............................................................................................................53 
ANEXO II...............................................................................................................56 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vii
 ÍNDICE 
 
ÍNDICE ..................................................................................................................VII 
LISTA DE FIGURAS ..............................................................................................IX 
LISTA DE TABELAS .............................................................................................XI 
RESUMO...............................................................................................................XII 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................1 
2. OBJETIVO ..........................................................................................................3 
3. REVISÃO DA LITERATURA ..............................................................................4 
3.1. PROCESSOS INDUSTRIAIS TÊXTEIS E O CONSUMO DE ÁGUA..................................4 
3.2 USO DE SAIS NAS INDÚSTRIAS TÊXTEIS ...............................................................7 
3.2.1 Origem dos sais nos efluentes ................................................................7 
3.2.2 Uso de sais em processos de tingimento ................................................8 
3.3 – TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS............................................................9 
3.4 – OS PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS ......................................................11 
3.5 - A FOTOQUÍMICA ...........................................................................................13 
3.5.1 - Fotólise e radiação ultravioleta (UV) ...................................................14 
3.6 - A TECNOLOGIA ELETROQUÍMICA APLICADA AO MEIO AMBIENTE..........................15 
3.6.1 – Tratamento eletroquímico de efluentes ..............................................16 
3.7. CORANTES TÊXTEIS .......................................................................................18 
3.7.1 – Corantes reativos: o corante Remazol Azul Brilhante ........................19 
3.8. TRATAMENTOS FOTOQUÍMICOS E ELETROQUÍMICOS APLICADOS A EFLUENTES 
TÊXTEIS ...............................................................................................................20 
3.9 ENSAIOS DE TOXICIDADE AGUDA UTILIZANDO A BACTÉRIAMARINHA Vibrio fischerI22 
4. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................24 
4.1 SOLUÇÃO UTILIZADA NOS EXPERIMENTOS .........................................................24 
4.2. SISTEMA UTILIZADO .......................................................................................24 
4.2.1. Reator eletroquímico ............................................................................24 
4.2.2. Reator fotoquímico ...............................................................................25 
 
 
viii
4.3. PROCEDIMENTO ANALÍTICO.............................................................................26 
4.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E METODOLOGIA DE TRATAMENTO DOS DADOS ..28 
4.4.1 Procedimento experimental da primeira etapa ......................................29 
4.4.2. Procedimento experimental da segunda etapa ....................................29 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................31 
5.1 RESULTADOS DA PRIMEIRA ETAPA ....................................................................31 
5.2 RESULTADOS DA SEGUNDA ETAPA....................................................................33 
5.3 RESULTADOS DOS ESTUDOS ECOTOXICOLÓGICOS .............................................39 
6. CONCLUSÕES .................................................................................................47 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................48 
ANEXO I...............................................................................................................53 
1. METODOLOGIA DOS TESTES DE TOXICIDADE AGUDA UTILIZANDO VIBRIO FISCHERI...53 
1.1. Ensaio utilizando as cubetas do Kit MONITOX .......................................53 
1.2. Ensaio utilizando a ampola com 1000 µL de bactéria liofilizada.............54 
ANEXO II...............................................................................................................56 
1. RESULTADO DO ENSAIO DE SENSIBILIDADE E VALORES DOS FATORES DE CORREÇÃO
...........................................................................................................................56 
 
 
 
 
ix
 LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: (a) e (b) foto dos eletrodos; (c) diagrama esquemático do reator 
eletroquímico. ........................................................................................................25 
Figura 2: (a) Foto do sistema construído; (b) Reator fotoquímico. .......................26 
Figura 3: Remoção percentual do corante em função do tempo de tratamento. Li, 
Lf e [NaCl]c representam, respectivamente, fotólise aplicada no início, fotólise 
aplicada no final dos experimentos e uso de sal iodado comercial. ......................31 
Figura 4: Absorbância em função do comprimento de onda, experimento 
utilizando J = 125 mA.cm-2, [NaCl] = 0.1 M e fotólise no início do experimento. ...33 
Figura 5: Remoção percentual do corante, em relação ao tempo de tratamento, 
obtida com os tratamentos testados. .....................................................................34 
Figura 6: Variação da condutividade elétrica (µS.cm-1) durante os tratamentos 
realizados. .............................................................................................................35 
Figura 7: Variação dos valores de pH das amostragens realizadas durante os 
tratamentos............................................................................................................36 
Figura 8: Remoção percentual da demanda química de oxigênio, em função do 
tempo de tratamento..............................................................................................37 
Figura 9: Curvas das varreduras do efluente simulado têxtil, submetidos a 
diferentes minutos de tratamento, contendo a concentração de 0,005 M de NaCl.
..............................................................................................................................38 
Figura 10: Curvas das varreduras do efluente simulado têxtil, submetido a 
diferentes minutos de tratamento, contendo a concentração de 0,1 M de NaCl. ..39 
Figura 11: Curva dose-resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao efluente simulado têxtil, contendo 0,005 M de NaCl, em 
diferentes minutos de tratamento. .........................................................................40 
Figura 12: Curva dose-resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao efluente simulado têxtil, contendo 0,01 M de NaCl, em 
diferentes minutos de tratamento. .........................................................................41 
 
 
x
Figura 13: Curva dose resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao efluente simulado têxtil, contendo 0,025 M de NaCl, em 
diferentes minutos de tratamento. .........................................................................42 
Figura 14: Curva dose resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao efluente simulado têxtil, contendo 0,05 M de NaCl, em 
diferentes minutos de tratamento. .........................................................................43 
Figura 15: Curva dose resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao efluente simulado têxtil, contendo 0,1 M de NaCl, em diferentes 
minutos de tratamento. ..........................................................................................44 
Figura 16: Curva dose resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao corante Remazol Azul Brilhante (Reactive Blue 19) ...............45 
Figura 17: Curva dose resposta da inibição da luminescência da bactéria Vibrio 
fischeri exposta ao Sulfato de zinco (CI50 = 12 mg.L
-1)..........................................56 
 
 
 
 
xi
 LISTA DE TABELAS 
 
 
TABELA 1. Tipos de sais usados em operações têxteis.........................................7 
TABELA 2. Tipo de sal descartado e o processo de origem...................................8 
TABELA 3. Processos oxidativos avançados mais utilizados...............................12 
TABELA 4. Classificação dos corantes têxteis .....................................................18 
TABELA 5. Características do corante Remazol Azul Brilhante ...........................24 
TABELA 6. Fatores de correção (f) obtidos em cada ensaio ................................56 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xii
RESUMO 
 
Este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos do processo eletrolítico 
associado ao fotoquímico para tratar solução contendo corante Remazol Azul 
Brilhante (C.I. Reactive Blue 19). Utilizou-se um reator eletrolítico composto por 
um eletrodo de titânio recoberto (70% TiO2 e 30% RuO2, ânodo dimensionalmente 
estável - ADE) e uma lâmpada ultravioleta comercial. Os experimentos foram 
realizados sob uma densidade de corrente de 65 e 125 mA.cm-2 em solução 
contendo 0,005; 0,01; 0,02; 0,025; 0,05; e 0,1 M do eletrólito (NaCl ou Na2SO4) 
para uma concentração de 100 mg.L-1 iniciais do corante. Foram testadas 
diferentes condições de tratamento, variando a concentração, o tipo do eletrólito 
usado e o momento de aplicação da radiação ultravioleta. Estudou-se também a 
influência da concentração do eletrólito NaCl na degradação do corante e na 
toxicidade aguda. Estas avaliações se deram pelas análises de absorbância, pH, 
condutividade, DQO e toxicidade aguda utilizando Vibrio fischeri. Foram obtidas 
remoções de corante acima de 93%, em 5 minutos, com o uso do NaCl como 
eletrólito, exceto para a concentração de 0,005 M. Obteve-se tambémqueda de 
100% da DQO, em 15 minutos, com o uso de 0,05 M de NaCl. Entretanto, os 
testes de ecotoxicidade demonstraram a formação de sub-produtos durante os 
ensaios, os quais aumentaram aproximadamente 15 vezes a toxicidade do 
efluente contendo 0,005M de NaCl, após 30 minutos de tratamento e 
aproximadamente 8 vezes a toxicidade do efluente contendo 0,05M de NaCl, após 
5 minutos de tratamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
1. Introdução 
 
Dentro do contexto industrial brasileiro as atividades têxteis merecem grande 
destaque, uma vez que se encontram entre os 24 setores mais importantes da 
atividade de nossa indústria, ocupando o quinto lugar em empregos diretos e o 
sexto lugar em faturamento (SOTTORIVA, 2001). 
Os processos industriais têxteis possuem como características o uso de 
grande volume de água (até 50 L.Kg-1 de tecido beneficiado) e geração de 
efluentes contendo alta concentração de pigmento. Vários corantes usados no 
processo de tingimento mostram-se altamente tóxicos à biota aquática podendo 
causar interferência no processo da fotossíntese natural do meio (KAPDAN et al., 
2000). 
Os métodos mais conhecidos de tratamento de efluentes têxteis consistem 
na degradação biológica e química (com O3 e Cl2) e métodos físicos, como 
adsorção e filtração. No entanto, tais métodos envolvem a produção de grande 
quantidade de lodo, a utilização de agentes oxidantes que podem ser prejudiciais, 
a simples transferência de fase ou a ocupação de grandes áreas. 
Com o objetivo de suprimir limitações e inconvenientes oriundos dos 
processos convencionais de tratamento, pesquisadores têm ao longo das últimas 
décadas, desenvolvido métodos e técnicas alternativas e complementares para 
tratamento de efluentes de indústrias têxteis. Entre estas tecnologias, estão o 
tratamento eletrolítico e o tratamento fotoquímico (RAJESHWAR et al., 1994; 
MORAES e BERTAZZOLI, 2005). 
O processo eletrolítico utiliza a exposição do efluente a um sistema composto 
por eletrodos ligados em potencial ou corrente elétrica constante e se baseia na 
degradação de moléculas por desestabilização eletroquímica. Este método de 
tratamento está em crescente utilização no campo ambiental, apresentando alta 
eficiência na remoção de corantes. Em relação às vantagens oferecidas pelo 
processo eletrolítico, comparando-se com os processos convencionais 
normalmente utilizados, tem-se a compatibilidade ambiental (já que o reagente 
principal é o elétron), a sua facilidade de automação e a sua versatilidade 
 
 
2
(dimensões reduzidas, baixos tempos de retenção, possibilidade de tratamento de 
volumes variáveis e diferentes tipos de efluente). Além disso, o processo mostra-
se eficiente, pois é aplicável a substâncias persistentes e, na maioria das vezes, 
não gera lodo (MORAES et al., 2007). 
O processo fotoquímico também está estruturado na degradação de 
moléculas, porém através de exposição do efluente à radiação ultravioleta. Este 
processo foi melhorado nas últimas duas décadas através do uso de 
fotocatalisadores tais como TiO2 e ZnO. Mas mesmo os sistemas envolvendo 
fotocatalisadores possuem eficiência limitada, pois empregam, em sua maioria, 
lâmpadas UV monocromáticas de baixa pressão de vapor de mercúrio e há 
necessidade de separação do fotocatalisador após o tratamento. Neste trabalho 
empregou-se uma lâmpada UV policromática de média pressão de vapor de 
mercúrio, a qual aumenta eficiência do sistema e promove reações fotoquímicas 
não possíveis através da utilização de lâmpada UV monocromática. 
Visto a possibilidade da degradação incompleta dos compostos fotolisados e 
eletrolisados e a conseqüente formação de subprodutos, o estudo da toxicidade 
dos efluentes após estes referidos tratamentos torna-se extremamente necessário. 
Neste sentido, para a análise de amostras líquidas incolores ou coloridas e com 
baixos teores de salinidade, o cladócero Daphnia similis torna-se um dos 
organismos indicados. Já a bactéria marinha luminescente Vibrio fischeri, por suas 
características biológicas e de cultivo, é indicada na análise ecotoxicológica de 
amostras líquidas salinas e com baixa coloração. Além disso, em comparação 
com o teste usando o cladócero, a bactéria marinha possui uma resposta mais 
rápida (15min). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
2. Objetivo 
 
Este trabalho teve como objetivo aplicar o processo eletrolítico associado ao 
processo fotoquímico para degradar o corante Remazol Azul Brilhante (C.I. 
Reactive Blue 19), utilizado em indústrias têxteis. 
Através de análises da demanda química de oxigênio (DQO), absorbância, 
pH, condutividade e toxicidade aguda utilizando o organismo teste Vibrio fischeri, 
estudou-se a degradação de uma solução contendo o corante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4
3. Revisão da Literatura 
 3.1. Processos industriais têxteis e o consumo de água 
 
A quebra de fronteiras comerciais decorrente da globalização, aliada a 
potencial degradação e escassez de alguns dos fundamentais recursos naturais 
(como a água), e a expansão das exigências para processos ambientalmente 
“limpos”, torna imprescindível o racional uso destes recursos. Com isso, cabe às 
indústrias e ao mercado se adaptarem cada vez mais rápido às tendências 
mundiais e às freqüentes mudanças nas definições de gestão, a fim de se 
manterem prontas para as oportunidades e desafios que são criados com a 
introdução de novas tecnologias, de novas idéias e de novos valores para os 
produtos (FERRARI, 2007). 
Com um estoque natural existente no planeta da ordem de 1.386 milhões de 
km3, a água é a substância mais abundante na Terra. Deste valor de capital 
hídrico, a água doce corresponde a uma fração mínima, sendo que cerca de 
97,5% da água do mundo está presente na massa líquida dos oceanos, mares e 
lagos salgados, estando, portanto, imprópria para o consumo humano. Somente 
2,5% restantes correspondem às águas doces, sendo que desse total 90% estão 
nos mananciais subterrâneos e apenas 10% estão na superfície. Da totalidade da 
água doce disponível para o consumo mundial, cerca de 70% são utilizados na 
agricultura. A indústria é responsável por 22% do consumo, ficando os restantes 
8% para uso doméstico (TOLEDO, 2004). 
O aumento não planejado do setor industrial tende a acarretar um maior 
consumo de água, e seu uso consciente torna-se cada vez mais necessário, já 
visto que a água potável é um recurso finito em nosso planeta. Neste contexto, 
processos industriais que consomem muita água são preocupantes, destacam-se 
assim as atividades da indústria têxtil e de confecção, a qual representa 5,2% do 
faturamento da indústria de transformação no Brasil e 17,3% no número de 
empregados (ABIT, 2007). 
 
 
5
A fabricação de tecidos, em uma indústria têxtil, inicia-se na matéria prima, 
como o algodão e demais tipos de fibras, usada para fiação. O processo inicia-se 
com a elaboração de fios com as fibras, em seguida os fios são tramados para 
enfim constituir os tecidos, sendo então estes utilizados para a fabricação de 
peças do vestuário, utensílios de uso doméstico ou em complementos de uso 
técnico variados (ANTONIALLI et al, 2009). 
Segundo Braile e Cavalcanti (1993), a cadeia produtiva desse tipo de 
indústria envolve os processos de fiação, tecelagem e beneficiamento do tecido. A 
etapa de fiação nada mais é do que a transformação da fibra em fios, os quais 
ficam armazenados até o início do processo seguinte, que é o de tecelagem, onde 
os fios crus, ou já tingidos, são tramados de forma a constituírem tecidos.Estas 
etapas descritas anteriormente ocorrem a seco e, em função disso, não são 
responsáveis pela geração de efluentes líquidos. 
Na etapa final, de beneficiamento, o substrato têxtil é tratado com o objetivo 
de adquirir características como cor, toque e estabilidade dimensional. Conforme 
Araújo e Castro (1984), esta etapa pode ser dividida em: 
 
• Tratamento prévio ou preparação: nesta etapa eliminam-se as 
impurezas das fibras e melhora-se a estrutura do substrato têxtil para 
prepará-lo para as operações posteriores. 
• Tingimento: Etapa baseada na coloração dos substratos têxteis; 
• Estamparia: Momento onde são aplicados desenhos coloridos sobre 
o substrato têxtil já tratado; 
• Acabamento: São operações que conferem as características 
desejáveis ao substrato têxtil como brilho, toque, caimento, estabilidade 
dimensional e outros acabamentos ditos especiais como anti-ruga, 
impermeabilização e anti-chama. 
Devido à utilização de água em todos os sub-processos, a etapa de 
beneficiamento é de grande importância na utilização de água e geração de 
resíduos líquidos, sendo que há uma geração muito elevada de efluentes. No 
tratamento prévio, o tecido passa por uma etapa semelhante à lavagem e a água 
 
 
6
residual desse processo não retorna ao ciclo tendo de passar por tratamento para 
ser novamente utilizada. Já no tingimento, os tecidos são coloridos, sendo 
necessário o uso de muita água. A água residuária desse último processo 
apresenta sérios problemas para ser tratada por apresentar alto teor de corantes, 
os quais na maioria das vezes são impossíveis de serem eliminados por 
processos destrutivos comuns. O acabamento também é uma etapa que gera 
grande quantidade de efluente (TWARDOKUS, 2004). 
Sem um tratamento devidamente eficiente, estes efluentes podem provocar 
efeitos deletérios à fauna e a flora aquática, assim como a interferência nos 
processos de fotossíntese dos corpos hídricos atingidos. Além disso, pesquisas 
têm mostrado que algumas classes de corantes e seus subprodutos podem 
apresentar efeitos carcinogênicos e mutagênicos. 
Em seu trabalho, Connell (1995) afirma que o impacto ambiental causado 
pelos processos produtivos das indústrias têxteis pode ser dividido em dois 
grandes grupos: o consumo de recursos naturais e a geração de resíduos. 
Referindo-se ao consumo de recursos naturais, o maior problema é a demasiada 
quantidade de água usada para seu processamento, que no caso de malha de 
algodão, por exemplo, pode chegar de 30 a 100 litros de água para cada 
quilograma de tecido. A geração de resíduos provocada por uma indústria têxtil 
nos processos de tingimento, em geral, se dá quando ocorre o lançamento dos 
efluentes contendo: metais pesados, soda cáustica, acrilatos, cloretos, 
detergentes, sulfatos, ácidos, álcalis e outros compostos poluentes nos corpos 
d’água (SLADE, 1998). 
Devido a estas implicações ambientais, é de grande importância o 
conhecimento das principais características dos efluentes gerados neste setor 
industrial, bem como de sistemas de tratamento de efluentes passíveis de serem 
utilizados para este tipo de resíduo. 
 
 
 
 
 
 
7
 3.2 Uso de sais nas indústrias têxteis 
 
Vários tipos de sais são usados nas matérias primas ou em tecidos 
processados como produto para neutralização ou outras reações nas etapas 
úmidas dos processos têxteis. 
Diversos autores têm identificado sais em efluentes dos processos têxteis de 
tingimento, indicando-os como significante problema no futuro (WAGNER, 1993). 
O processo típico de coloração do algodão usa quantidades de sais que alcançam 
entre 20% e 80% do peso dos materiais tingidos, e a concentração usual de sal 
nos efluentes é de 2000 ppm a 3000 ppm (SMITH, 1986). Os limites regulatórios 
impostos para as fábricas têxteis e das estações de tratamento de esgoto públicas 
que recebem efluentes têxteis chegam a 250 ppm. 
 
TABELA 1. Tipos de sais usados em operações têxteis 
Tipo de Sal Uso típico 
Cloreto de cálcio Formação 
Cloreto de sódio Tingimento 
Sulfato de magnésio Fixação 
Sulfato de sódio Tingimento 
Cloreto de magnésio Catalizador 
Cloreto de potássio Formação 
Adaptado de USEPA (1996). 
 
A remoção de sais misturados nos efluentes têxteis para redução da 
concentração de cloreto de 3000 ppm para 250 ppm é extremamente dificultosa e 
cara para qualquer método de tratamento conhecido. Portanto a redução das 
concentrações de sais dos efluentes têxteis deve partir da adoção de políticas de 
prevenção da poluição, sendo estas alternativas práticas para resolver o dilema 
presente neste difícil de tratar, tóxico e volumoso efluente. 
 
 3.2.1 Origem dos sais nos efluentes 
 
O tipo e a quantidade de sais usados nos processos é ditado pelo custo, 
pelas considerações sobre corrosão, pelo tipo de maquinário empregado, pela 
 
 
8
proporção do banho, pelo tipo do corante e pela fibra a ser tingida. Cloreto de 
sódio é bem mais barato quanto comparado com sulfato de sódio, porém este é 
mais corrosivo para os equipamentos, o que faz muitos responsáveis pela 
coloração optarem por sulfato de sódio. Além disso, o sulfato de sódio oferece 
sombras brilhosas em corantes fixos. 
Muitos corantes têxteis e específicos produtos químicos possuem também 
sais. Notavelmente, o sal atua como diluente de corantes comerciais, e o corante 
direto típico ou corante reativo de fibras pode conter atualmente de 20% a 70% de 
sais. 
 
TABELA 2. Tipo de sal descartado e o processo de origem 
Processo de origem Tipo de sal inserido no efluente 
Diazotação de corantes Nitrato de sódio 
Controle do pH do tingimento 
Sulfato de amônio, Cloreto de sódio, 
Sulfato de sódio acetato e sais 
formados 
Chegada da fibra Cloreto de sódio, outros cloretos 
Banho de hipoclorito Cloreto de cálcio 
Filtros de troca iônica Sulfato de sódio, cloreto de sódio 
Processo água de origem 
Cloreto de sódio, cloreto de cálcio e 
cloreto de magnésio 
Redução de clareamento (hidro) Sulfato de sódio 
Retirada de cloreto de sódio Cloreto de sódio 
Colorimento com triazina reativa Cloreto de sódio 
Tonel de oxidação do corante Iodeto de sódio 
Colorimento com vinilsulfono reativo Sulfato de sódio 
Condicionamento da água Tetrasódio fosfato 
Adaptado de USEPA (1996). 
 
 
 3.2.2 Uso de sais em processos de tingimento 
 
Os sais possuem muitas funções no processo de tingimento e as literaturas 
têm descrito que esses agem de diferentes formas. Geralmente, o sal é usado 
para dar assistência na extração de corantes iônicos, particularmente corantes 
 
 
9
aniônicos diretos e corantes reativos em fibras de algodão. O sal oferece muitos 
efeitos na coloração direta do algodão (PRESTON, 1986): 
 
• Incremento da durabilidade do banho de corante; 
• Incremento da afinidade do corante para com fibras de 
celulose; 
• Alterar coeficiente de difusão do corante; 
• Atrapalhar a hidratação de corantes aniônicos; 
• Atrapalhar a hidratação de sítios de corantes de celulose; 
• Incrementar o potencial de interação do corante (agregação); 
• Compensar o potencial zeta negativo das fibras; 
• Promover neutralização elétrica; 
• Saída dos sais de corantes aniônicos pela ação comum de 
íons. 
 
Além dos fatores acima, a presença de sais proporciona a possibilidade 
deste tipo de efluente ser submetido a tratamento mediante processos oxidativos 
avançados que necessitem de eletrólitos solubilizados para a passagem de 
corrente elétrica, como é o caso da eletrólise. 
 
 3.3 – Tratamento de efluentes líquidos 
 
Segundo Metcalf e Eddy (1991), os métodos de tratamento de efluentes 
líquidos podem ser, de uma forma simplificada,classificados em: 
 
• Operações físicas unitárias: Baseia-se em métodos de tratamento nos 
quais predomina-se a aplicação de forças físicas. Foram os primeiros métodos a 
serem utilizados para o tratamento de efluentes líquidos, por envolverem, em sua 
maioria, as primeiras observações do homem com respeito à natureza. São típicas 
 
 
10
operações físicas unitárias: gradeamento, floculação, sedimentação, flotação, 
filtração e transferência gasosa. 
 
• Processos químicos unitários: São métodos de tratamento em que a 
remoção de contaminantes ocorre através da adição de produtos químicos, ou 
devido a reações químicas. Os exemplos mais comuns deste tipo de tratamento 
de efluentes líquidos são: precipitação, adsorção e oxidação química. 
 
• Processos biológicos unitários: São métodos de tratamento em que a 
remoção dos poluentes se dá por meio de atividade biológica. O tratamento 
biológico é usado primeiramente para remover as substâncias orgânicas 
biodegradáveis (coloidais ou dissolvidas) presentes no efluente. Basicamente 
estas substâncias são convertidas em gases, os quais podem escapar para 
atmosfera, e em tecido celular biológico, o qual pode ser removido por 
sedimentação. Processos biológicos também são usados para remover nutrientes 
(nitrogênio e fósforo). Com apropriado controle ambiental, os efluentes líquidos 
podem ser tratados biologicamente com grande eficiência em alguns casos. 
 
Os processos químicos e biológicos são geralmente agrupados para 
promover o tratamento primário, secundário, e avançado (ou terciário). No 
tratamento primário, operações físicas tais como gradeamento e sedimentação 
são usadas para remover sólidos em suspensão e sedimentação do efluente. No 
tratamento secundário, processos químicos e biológicos são utilizados para 
remover a matéria orgânica. Já no tratamento terciário, combinações adicionais de 
operações e processos são usadas para remover outros constituintes, tais como 
nitrogênio e fósforo, que não são reduzidos significativamente pelo tratamento 
secundário. 
 
 
 
11
 3.4 – Os processos oxidativos avançados 
 
Os avanços nas pesquisas na área de oxidação química resultaram na 
obtenção de resultados positivos no tratamento de efluentes e águas residuárias, 
quando da utilização dos chamados Processos Oxidativos Avançados (POA’s). 
Estes processos têm como característica a geração, principalmente, de radicais 
hidroxila (·OH), que são espécies altamente oxidantes, em quantidade suficiente 
para mineralizar matéria orgânica a dióxido de carbono, água e íons inorgânicos, 
dependendo da natureza do contaminante (LIN e LO, 1997). 
Os radicais hidroxila têm vida curta (da ordem de nanosegundos), e podem 
ser obtidos a partir de oxidantes fortes, como peróxido de hidrogênio (H2O2) e 
ozônio (O3), combinados ou não com radiação (GUIMARÃES, 2000). 
A principal desvantagem de todos os processos de degradação oxidativa 
baseados na reatividade dos radicais hidroxila é que, seqüestradores desses 
radicais, tais como HCO3- e CO3
2- quando presentes em solução, diminuem a 
eficiência do processo (LEGRINI et al., 1993). 
Os processos oxidativos avançados têm a vantagem de destruir os 
contaminantes, ao contrário de processos que simplesmente transferem o 
poluente de fase. Em relação ao tratamento biológico, os POA’s são processos 
que apresentam menor dificuldade de operação, já que não são tão sensíveis às 
condições ambientais e do meio reacional, além de poderem degradar compostos 
não-biodegradáveis. 
Usualmente os POA’s são classificados em homogêneos, quando há 
formação de sistema de uma única fase, ou heterogêneos, quando há formação 
de sistema de mais de uma fase (geralmente são processos que possuem 
catalizadores na forma sólida). 
Nos sistemas homogêneos geralmente utilizam-se processos de oxidação 
aliados a fotólise direta com ultravioleta (UV), visto que as reações de radicais 
hidroxila em alguns casos são lentas, podendo ser auxiliadas pela radiação, e, por 
outro lado, a fotólise direta atuando sozinha, em comparação com processos 
 
 
12
envolvendo geração de radicais hidroxila, tem, geralmente, uma eficiência baixa. 
Desta forma, obtém-se melhor eficiência com os dois processos atuando de forma 
conjunta, como por exemplo: H2O2/UV, O3/UV e H2O2/O3/UV. 
Nos processos com sistema heterogêneo geralmente há presença de 
catalisador, normalmente na forma sólida, formando um sistema polifásico. Estes 
catalisadores, ativados na maioria das vezes através de irradiação de fótons, são 
denominados fotocatalisadores. 
 
TABELA 3. Processos oxidativos avançados mais utilizados 
Abreviação Descrição 
O2/H2O2 Ozônio combinado com peróxido de hidrogênio 
H2O2/UV 
Peróxido de hidrogênio combinado com radiação 
ultravioleta 
O3/UV Ozônio combinado com radiação ultravioleta 
O3/H2O2/UV 
Ozônio, peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta 
combinados 
H2O2/Fe
2+ Reagente de Fenton – Peróxido de hidrogênio com íon 
ferroso 
UV/Fenton 
Foto-Fenton – Reagente de Fenton combinado com 
radiação ultravioleta 
UV/TiO2 Radiação ultravioleta com fotocatalisador dióxido de titânio 
Ultra-Som Aplicação de ultra-son 
O3/OH
- Ozônio combinado com hidroxila 
O2/UV/TiO2 
Oxigênio combinado com radiação ultravioleta com 
fotocatalisador dióxido de titânio 
Eletro-
Fenton 
Eletrólise combinada com aplicação do reagente de Fenton 
Feixe de 
elétrons 
Aplicação de feixe de elétrons 
Adaptado de Araújo (2002) e Paschoalino (2008). 
 
 
Processos oxidativos avançados vêm sendo aplicados para o tratamento de 
águas residuárias e efluentes líquidos, sendo geralmente aplicados para a 
oxidação de contaminantes orgânicos dissolvidos em águas subterrâneas ou 
industriais. Líquidos contendo frações significativas de sólidos tornam estes 
 
 
13
processos inviáveis, visto que a demanda de oxidante fica muito elevada, 
provocando um alto custo (HAAS, 1995). 
 
 3.5 - A fotoquímica 
 
Segundo Neumann e Quina (2002), o campo da fotoquímica sempre foi 
muito mais amplo do que o mero estudo das reações químicas provocadas pela 
luz. Na realidade, a fotoquímica abrange todos os aspectos da química e física de 
estados eletronicamente excitados da matéria, desde a sua criação até a sua 
eventual desativação de volta ao estado fundamental. Desta forma, a fotoquímica 
engloba os estudos: 
• de processos de criação do estado excitado, como a excitação por luz ou 
outra radiação eletromagnética ou ionizante apropriada e a quimiexcitação ou 
criação de estados excitados por intermédio de reações químicas altamente 
exotérmicas; 
• da dinâmica de relaxação e da redistribuição da energia de excitação entre 
estados excitados da molécula imediatamente após a excitação; 
• dos diversos processos de luminescência através dos quais os estados 
excitados decaem ao estado fundamental com a emissão de um fóton, tais como a 
fluorescência e fosforescência, a quimiluminescência, a radioluminescência e a 
eletroluminescência; 
• de todos os processos que desativam o estado excitado através da 
conversão da sua energia diretamente em calor; 
• dos mecanismos de transferência da energia de excitação de uma molécula 
aceptora; 
• das transformações químicas sofridas pelo estado excitado, que resultam 
na formação de novas espécies químicas. As transformações químicas típicas de 
estados excitados incluem a fragmentação homo ou heterolítica da molécula, com 
a produção de intermediários reativos (radicais livres, cátions), rearranjos 
 
 
14
estruturais da molécula, reações bimoleculares como substituição ou dimerização 
e reações de óxido-redução.O mecanismo de radicais livres é iniciado por uma interação de fótons de 
nível de energia apropriado para algumas espécies de moléculas químicas 
presentes numa solução, com ou sem a presença de catalisador. Estas reações 
químicas são conhecidas como reações foto-ativadas (GOGATE & PANDIT, 
2004). 
 3.5.1 - Fotólise e radiação ultravioleta (UV) 
 
Os raios ultravioletas, componentes invisíveis da luz solar, fazem parte da 
radiação atmosférica natural e assim como os raios X, microondas e raios 
infravermelhos, são uma forma de radiação eletromagnética. A radiação 
ultravioleta pertence ao espectro eletromagnético e está situada na faixa 40-400 
nm de comprimento de onda, entre os raios X e a luz visível (DONAIRE, 2001). 
A fotólise envolve a interação entre a radiação e moléculas com o intuito de 
trazer estas últimas a uma dissociação em fragmentos. Os fótons de uma radiação 
eletromagnética possuem uma energia E que é inversamente proporcional ao 
comprimento de onda (λ) da luz: 
E = hс/λ = hν (1) 
Onde h é a constante de Planck, с é a velocidade da luz, e ν é a freqüência. 
 
Para que ocorra a fotólise (dissociação) de uma molécula pela absorção de 
um fóton, é necessário que a energia do fóton exceda a energia da ligação a ser 
quebrada. Para a maioria das reações fotolíticas, isto requer que o comprimento 
de onda esteja na região ultravioleta do espectro. 
O espectro de ultravioleta é arbitrariamente dividido nas seguintes bandas: 
UV-Vácuo: 40 a 200 nm; UV-C: 100 a 280 nm; UV-B: 280-315 nm e UV-A: 315 a 
400 nm. As bandas UV-A e UV-C são geralmente as radiações mais utilizadas 
para fins ambientais. 
 
 
15
O alto conteúdo de energia associado com a radiação ultravioleta possibilita 
a fotólise direta de compostos, além de poder fotolisar a água gerando radicais 
hidroxila (·OH) ou radicais hidrogênio (H·), que podem atuar na degradação de 
contaminantes. 
Segundo Galindo et al. (2001), o processo que utiliza apenas lâmpadas de 
ultravioleta de alta intensidade sem a adição de oxidantes ou catalisadores, é 
limitado a compostos que fortemente absorvem luz entre 200 e 300 nm e 
fotodegradam com bastante facilidade. Geralmente é um processo prático para a 
remoção de um componente único presente na água. A adição de pequenas 
quantidades de peróxido de hidrogênio é aconselhável para auxiliar a oxidação de 
subprodutos, visto que, como já dito, com apenas fotólise, a mineralização 
completa normalmente não ocorre. 
 3.6 - A tecnologia eletroquímica aplicada ao meio ambiente 
 
A tecnologia eletroquímica pode ser considerada como uma alternativa não-
convencional, surge como alternativa aos usuais tratamentos de efluentes e 
oferece um meio eficiente de controle da poluição por meio de reações redox, seja 
através das reações diretas entre as espécies poluentes e as superfícies 
eletródicas, ou do sinergismo desses processos com o poder de espécies 
oxidantes geradas in situ. 
Entre as tecnologias não convencionais, a tecnologia eletroquímica de 
tratamento de resíduos e efluentes apresenta como grande vantagem a sua 
compatibilidade ambiental, considerando-se o fato de que o principal reagente, o 
elétron, é um “reagente limpo”. A aplicação deste tipo de tecnologia à cadeia 
produtiva pode seguir duas estratégias sinérgicas: o desenvolvimento de novos 
processos que apresentem menor impacto ambiental (processos ecológicos) e o 
tratamento de resíduos e efluentes gerados na cadeia produtiva (TICIANELLI e 
GONZALES, 2005; HARRIS, 2001). 
Os tratamentos eletroquímicos de efluentes promovem a remoção ou a 
destruição de espécies poluentes, direta ou indireta, através de processos 
 
 
16
eletroquímicos de oxidação e/ou redução em células eletroquímicas, geralmente 
sem a adição de produtos químicos. Neste tipo de tratamento, as espécies 
poluentes podem ser removidas de gases, líquidos ou mesmo sólidos no estágio 
final de um processo industrial. 
Os tratamentos eletroquímicos de resíduos e efluentes apresentam as 
seguintes vantagens: 
 
• Versatilidade - processos que consistem na aplicação de reações de oxi-
redução, diretas e/ou indiretas; 
• Eficiência energética - processos eletroquímicos projetados para minimizar 
as perdas de potência decorrentes da queda ôhmica, da distribuição irregular de 
corrente e da presença de reações paralelas; 
• Facilidade de automação - variáveis na diferença de potencial entre 
eletrodos e a corrente aplicada à célula; e 
• Relação custo-beneficio - estabilidade química e tempo de vida dos 
eletrodos. 
 3.6.1 – Tratamento eletroquímico de efluentes 
 
No tratamento eletroquímico de efluentes orgânicos, as moléculas orgânicas 
são degradadas por reações que ocorrem através da transferência de átomos de 
oxigênio das moléculas de água da fase solvente para a espécie a ser oxidada. O 
processo geral de transferência anódica de oxigênio, sobre qualquer material 
eletródico, pode ser representado pela Equação 2: 
 
R + x H2O→ ROx + 2x H
+ + 2x e- (2) 
 
Neste caso, R representa a espécie orgânica a ser oxidada e ROx 
representa a forma oxidada dessa espécie. Em um caso extremo, a espécie R 
pode ser mineralizada segundo a Equação 3. 
 
R + x H2O → x/2 CO2 + 2x H
+ + 2x e- (3) 
 
 
17
Nos processos de degradação oxidativa em meio aquoso, a primeira etapa é 
a descarga da água em sítios ativos da superfície do eletrodo (S[ ]), com a 
formação de radicais hidroxila (*OH) que ficam fisicamente adsorvidos, segundo a 
Equação 4. 
S[ ] + H2O → S[*OHAds] + H
+ + e- (4) 
 
Em uma etapa subseqüente, as moléculas orgânicas R reagem com essas 
espécies altamente oxidantes adsorvidas na superfície, segundo a Equação 5, 
regenerando o eletrodo. 
 
S[*OHAds] + R → S[ ] + RO + H+ + e- (5) 
 
Esta etapa de desativação da superfície do eletrodo, com a oxidação da 
molécula orgânica R, ocorre simultaneamente com a reação de oxidação da água 
a O2, diminuindo a eficiência elétrica do processo (Equação 6). Deve-se salientar 
que neste mecanismo, a etapa na qual ocorre à transferência de cargas é a de 
ativação da superfície do eletrodo, a partir da reação de descarga da água, e o 
suprimento das espécies participantes desta fase (H2O) é praticamente 
inesgotável, por se tratar de uma reação em meio aquoso. 
 
S[*OHAds] + H2O → S[ ] + O2 + 3 H
+ + 3 e- (6) 
 
Vendo a necessidade econômica e ambiental da melhora nos tratamentos de 
efluentes orgânicos e de processos oxidativos diretos e indiretos, a tecnologia 
eletroquímica utilizando reatores, busca o desenvolvimento e a aplicação dos 
tratamentos eletroquímicos de efluentes industriais aos tipos de materiais usados 
e na escolha de eletrodos que possuam um bom poder eletrocatalítico e tenham 
uma boa resistência mecânica (catodo) e à corrosão (ânodo) (BEATI, 2007). 
 
 
18
3.7. Corantes têxteis 
 
Os corantes têxteis, em geral, são moléculas pequenas que contém dois 
grupos principais, o cromóforo, responsável pela cor e o funcional, que liga o 
corante à fibra (ABRAHÃO, 1999; CORREIA et al. 1994). A classificação dos 
corantes geralmente ocorre de duas formas: a primeira é pela constituição química 
(grupos cromóforos ou unidade de cor da molécula) e a segunda é baseada no 
modo de fixação ou uso final do corante. A forma de fixação da molécula do 
corante às fibras geralmente é feita em solução aquosa e pode envolver 
basicamente quatro tipos de ligação: ligação iônica, ponte de hidrogênio, da van 
der Waals e covalente (GUARANTINI e ZANONI, 2000). 
 
TABELA 4. Classificação dos corantes têxteis (AKBARI et al., 2002) 
Classe dos 
corantes 
Características Aplicação 
Mecanismo de 
fixaçãocorante-
fibra 
Método de tingimento 
Ácido 
Aniônico, solúvel em 
água 
Náilon, lã 
Ligação iônica, 
van der Waals 
Fibra colocada em corante 
aquoso acidificado (pH 2,5 –
7) à 100 – 110°C 
Básicos 
Catiônicos, solúvel 
em água 
Acrílica, 
náilon, seda, 
algodão, lã 
Ligação iônica 
Fibra colocada em banho de 
corante aquoso acidificado 
(pH 5 – 6,5) e 105°C 
Direto 
Aniônico, solúvel em 
água 
Algodão 
Pontes de H, van 
dês Waals 
Fibra colocada em banho de 
corante ligeiramente alcalino 
e eletrólito a 100°C 
Disperso 
Dispersão coloidal, 
muito baixa 
solubilidade em 
água 
Poliéster, 
náilon, 
acetado, 
celulose, 
acrílica 
Formação de 
solução sólida 
Fibra colocada em banho de 
corante acidificado (pH 5,5) 
temperatura de 130 a 210°C 
Enxofre Coloidal, insolúvel Algodão 
Corante precipita 
sobre a fibra 
Fibra colocada em banho de 
corante dissolvido em 
enxofre e sódio, corante 
deslocado para a fibra com 
eletrólito, corante precipitado 
in situ com ar ou peróxido 
Reativo 
Aniônico, solúvel em 
água 
Algodão, 
seda, náilon, 
lã 
Ligação 
covalente 
Fibra colocada em banho de 
corante com sal para 
deslocar o corante para a 
fibra com álcali e causar 
reação entre o corante e 
fibra 
 
 
 
 
19
Vale ressaltar que os corantes têxteis são produzidos para resistir à 
exposição ao suor, sabão, água, luz, entre outros agentes oxidantes. Esta alta 
estabilidade torna-os menos receptivos à biodegradação que, potencialmente, é o 
processo mais barato de degradação de efluentes (PEREIRA, 2007). 
 
 3.7.1 – Corantes reativos: o corante Remazol Azul Brilhante 
 
O corante utilizado neste trabalho, Remazol Azul Brillante (C.I. Reactive Blue 
19), também é conhecido como Azul Reativo 19 ou RB19, e pertence ao grupo de 
corantes reativos. Os corantes reativos são solúveis em água e reagem com 
algumas fibras têxteis, formando uma ligação do tipo covalente. É a mais 
importante classe de corantes utilizada hoje em dia, e pode ser usado em fibras 
celulósicas, em seda ou lã. São corantes que contêm um grupo eletrofílico 
(reativo) capaz de formar ligação covalente com grupos hidroxila das fibras 
celulósicas, com grupos amino, hidroxila e tióis das fibras protéicas e, também 
com grupo amino das poliamidas. Os principais tipos de corantes reativos contêm 
a função azo e antraquinona como grupos cromóforos e os grupos clorotriazinila e 
sulfatoetilsulfonila como grupos reativos. 
Um fato preocupante é que este tipo de corante têm uma perda maior para o 
efluente do que os outros tipos de corantes. Cerca de 50% da cor do corante 
reativo usado é descartada, resultando em uma intensa cor no efluente de 
tingimento (KOYUNCU, 2002). 
O corante Remazol Azul Brilhante é muito resistente a oxidação química 
devido à sua estrutura aromática (antraquinona) altamente estabilizada por 
ressonância. Sua baixa eficiência na fixação (75 a 80%) é devido à competição 
entre a formação da forma reativa (grupo vinilsulfona) e reações de hidrólise 
(LIZAMA et al., 2002). 
 
 
 
20
 3.8. Tratamentos fotoquímicos e eletroquímicos aplicados a 
efluentes têxteis 
 
Vários trabalhos, ao longo dos últimos anos, obtiveram bons resultados 
quanto da aplicação de tratamentos fotoquímicos e eletroquímicos, juntos ou 
separados, para a degradação de efluentes têxteis reais e simulados. 
O estudo da oxidação eletroquímica de um efluente simulado contendo 
Remazol Azul Brilhante, através da utilização de um eletrodo de boro dopado com 
diamante, foi abordado por Montanaro e Petrucci (2009). A eletrólise foi executada 
sobre condições galvanostáticas e monitorada através de analises de remoção de 
cor, DQO e COT. Usando distintas concentrações de NaCl e de Na2SO4, e 
variados valores de pH, temperatura e densidade de corrente, o tratamento 
proposto foi capaz de descolorir e mineralizar totalmente o corante analisado em 
concentrações iniciais 50 e 150 mg.L-1. Observou-se que, um tempo maior de 
eletrólise foi necessário para a remoção total do COT quando comparada com 
COD, indicando a possível formação de moléculas recalcitrantes, formação esta 
incrementada quando foi usada maior concentração de cloreto no meio. Concluiu-
se também que o experimento de descoloração teve sua cinética e velocidade 
independente da concentração inicial do corante 
Em sua pesquisa em laboratório, Pereira (2007) utilizou o processo de 
eletroflotação e um reator com 20 litros de capacidade para tratar os efluentes 
reais de duas indústrias têxteis. Nos estudos com os efluentes de umas das 
empresas, obteve-se como resultados a redução de 86,7% da turbidez, aumento 
do pH (de 7,55 para 9,20), redução de 90% da DQO e de 99% da DBO. Já nos 
estudos com os efluentes da outra empresa, obteve-se a redução da turbidez de 
4004 para 146 NTU, um aumento da temperatura de 37°C e redução de 30% do 
COT. 
A performance de dois diferentes eletrodos (Ti-Pt/β-PbO2, dopado com Fe e 
F, juntos ou separados) foi comparada com a utilização de um eletrodo de Boro 
dopado com diamante na degradação de efluente simulado têxtil contendo 25 
mg.L-1 do corante Reactive Blue 19. Usou-se um volume de 0,1 L de solução, uma 
 
 
21
densidade de corrente de 50 mA.cm-2, a vazão de 2,4 L.h-1 e área de eletrodo de 5 
cm². No que se refere à descoloração, todos os eletrodos testados demonstraram 
eficiência próxima a 100% de remoção após 8 minutos de eletrólise (ANDRADE et 
al., 2007). 
Os sub-produtos da eletrólise (usando um eletrodo de titânio DSA) do 
Reactive Blue 19 foram identificados por cromatografia gasosa e 
espectrofotometria de massa (GC/MS), sendo os principais compostos 
encontrados: benzeno, 2-hidrox, 4,4-naftaquinona (C.I. Natural Orange 6), 1-
aminoantraquinona (C.I. Diazo Fasted AL), álcool benzílico, benzaldeído, ácido 
benzóico, anidrido ftálico, ftalida, ftaldeido e 1,3-indanone. Foram avaliados 
também os efeitos na degradação da densidade da corrente de tratamento, da 
concentração de cloreto de sódio, do valor de pH inicial da solução e da 
concentração inicial do corante (RAJKUMAR et al., 2007). 
Lizama et al. (2002) identificou o aumento de 0 para 50 unidades da 
toxicidade aguda (Vibrio fischeri) após tratamento fotocatalitico de efluente 
simulado têxtil contendo Reactive Blue 19. Foram usadas diferentes 
concentrações de TiO2 e ZnO como fotocatalizadores e diferentes valores de pH. 
Neste estudo, tratou-se, utilizando reatores de irradiação ultravioleta com e sem 
recirculação, concentrações entre 30 e 70 mg.L-1 do corante. Sem recirculação e 
com 1g.L-1 de TiO2 ou ZnO, houve 90% de redução da coloração após 20 minutos 
de radiação. Já com recirculação, a total degradação do corante deu-se em 
tempos diferentes, sendo 25 minutos e 50 minutos, quando usados ZnO e TiO2, 
respectivamente. 
Araújo (2002) estudou a degradação do corante Azul Reativo 19 presente em 
efluentes têxteis reais e simulados usando os seguintes processos oxidativos 
avançados: UV; H2O2; UV/H2O2; Fenton e foto-Fenton. No que se refere ao 
efluente simulado, os resultados mostraram que, separadamente, as dosagens 
usadas de UV e de H2O2 foram incapazes de degradar a concentração de corante 
testada, porém juntos, estes oxidantes foram capazes de reduzir para 91,1% o 
valor de COD das amostras em 3 horas de tratamento. Os processos Fenton e 
foto-Fenton apresentaram ótima remoção do corante (UV592 nm), porém ambos 
 
 
22
resultaram em formação de precipitado. Já se referindo aos efluentes reais, a 
aplicação de foto-Fenton resultou nas reduções de COD, cor, DBO e DQO de 
49,7; 80,2; 19,2 e 41,8%, respectivamente. 
O processoFerrioxalato-foto-Fenton demonstrou ser capaz de oxidar três 
vezes mais rápido um complexo efluente têxtil simulado, quando comparado com 
a fotocatalise heterogênea. Após 1 hora de tratamento, a descoloração completa, 
a mineralização parcial (com 17 e 23% de redução do COT) e a remoção de 73 e 
86% da cor visível (UV280 nm) foram obtidas usando os processos ferrioxilato-
Fenton/UV-A e TIO2/UV-A, respectivamente. A maior diluição do efluente simulado 
demonstrou influenciar na rapidez da corrida de descoloração (ARSLAN et al. 
2000). 
A degradação do corante Azul Reativo 19 foi também estudada por Pelegrini 
(1999). O autor utilizou um sistema fotocatalítico (dióxido de titânio com dióxido de 
rutênio), um sistema eletroquímico (aplicação de potencial de 1,8V) e um sistema 
conjunto de fotoeletrocatalise para degradação de 30 mg.L-1 deste corante 
presente em efluente simulado. A melhor degradação do Azul Reativo 19, de 95% 
em 60 minutos de exposição, foi obtida quando se utilizou ambos os processos 
simultaneamente, demonstrando um efeito sinérgico benéfico destes tratamentos. 
 
 3.9 Ensaios de toxicidade aguda utilizando a bactéria marinha 
Vibrio fischeri 
 
No que se refere a amostras líquidas industriais e ambientais, os organismos 
testes universalmente mais empregados para os ensaios de toxicidade são os 
microcrustáceos. No Brasil, estes são representados pelo uso de Daphnia similis, 
Dapnhia magna, Dapnhia levis e Ceriodaphnia dúbia. Outro organismo que tem 
sido bastante empregado com várias propostas de estudo e monitoramento é a 
bactéria marinha Vibrio fischeri (HIGA, 2008). 
Não existe um organismo ideal para todos os testes, e sim aquele que se 
enquadra melhor a determinada condição e que pode gerar respostas mais 
significativas, quando comparado com outros. A utilização de mais de uma 
 
 
23
espécie de organismo teste em estudos ecotoxicológicos é de extrema 
importância, visto que cada espécie tem diferentes características, como 
representatividade ecológica, nicho, comportamento, importância econômica, 
sensibilidade, custo de manejo, entre outras de importância ambiental. 
A bactéria marinha luminescente Vibrio fischeri, anteriormente chamada por 
Photobacterium phosphoreum, é integrante do grupo das bactérias gran negativas 
e anaeróbias facultativas. Essas bactérias, em condições ambientais favoráveis, 
possuem a capacidade de emitir luz (KNIE e LOPES, 2004; CETESB, 2001). 
Este organismo também é usado para teste de toxicidade aguda, sendo que 
este ensaio constitui-se na mensuração da luminescência emitida por um grupo de 
bactérias após exposição destas a uma amostra por um período não superior a 30 
minutos. Um controle negativo, contendo somente água salina, é realizado para 
possibilitar a comparação com a intensidade de luz emitida pelas bactérias 
expostas às amostras. As substâncias tóxicas são capazes de reduzir a 
bioluminescência, e quanto maior é a redução, mais tóxica é a substância. A 
luminescência, por ser fruto de processos metabólicos das bactérias, pode ser 
inibida por determinadas amostras (KNIE e LOPES, 2004). 
Este método apresenta duas grandes vantagens, a rápida avaliação e 
resposta, que se dá em 15 minutos e a pequena quantidade de amostra 
necessária para o teste, na unidade de microlitros (µL). Além disso, o ensaio é 
simples e de fácil realização. O custo de implantação dos ensaios, a necessidade 
de adição de soluções às amostras (ajuste osmótico) com conseqüente diluição 
são as principais desvantagens da utilização do V. fischeri na ecotoxicologia 
(UMBUZEIRO e RODRIGUES, 2004). 
 
 
 
 
24
4. Materiais e métodos 
 
 4.1 Solução utilizada nos experimentos 
 
O corante utilizado foi manipulado como recebido da fábrica, sem 
purificação. As soluções foram preparadas utilizando-se o corante e água 
destilada, na concentração de 100 mg.L-1 (que corresponde a aproximadamente 
132 mg.L-1 de DQO) e sem correção do pH. As principais características do 
corante encontram-se descritas na Tabela 5. 
 
 TABELA 5. Características do corante Remazol Azul Brilhante 
 
 
Estrutura química: 
 
Nome genérico (color index): C.I Reactive Blue 19 
Sinônimos: Remazol Azul Brilhante R / Azul Reativo 19 
Fórmula molecular: C22H16N2O11S3Na2 
Massa molecular: 626.54 g.mol-1 
Registro no CAS: 2580-78-1 
λmax 592 nm 
 
 4.2. Sistema utilizado 
 
 4.2.1. Reator eletroquímico 
 
 
 
25
Foi construído um reator eletroquímico com anodo retangular de titânio 
metálico revestido com óxidos na proporção de 70% TiO2 e 30% RuO2 (eletrodo 
ADE, Figura 1b). O cátodo, também retangular (Figura 1a), foi disposto 
paralelamente ao anodo (Figura 1c). O reator eletroquímico foi alimentado por 
fonte de corrente contínua da Instrutherm modelo FA2030. 
 
 
Figura 1: (a) e (b) foto dos eletrodos; (c) diagrama esquemático do reator 
eletroquímico. 
 
 4.2.2. Reator fotoquímico 
 
O reator fotoquímico foi construído com o uso de dois tubos concêntricos, 
sendo o tubo interno de quartzo e o externo de vidro. Internamente ao tubo de 
quartzo foi inserida uma lâmpada de média pressão de vapor de mercúrio de 100 
W, sem o bulbo (Figura 2b). 
O sistema também contou com um rotâmetro, reservatório de PVC, válvulas, 
registro, bomba hidráulica e tubulação, os quais foram alocados em um suporte 
metálico de sustentação (Figura 2a). A solução a ser tratada foi colocada no 
reservatório, com volume máximo de 5 L, donde foi impulsionada através de todo 
o sistema pela bomba hidráulica. Usou-se o fluxo na direção vertical, com sentido 
ascendente em relação ao reator eletrolítico, ou seja, o líquido saía pela parte de 
cima do mesmo, passava pela câmara UV para então retornar novamente ao 
 
 (a) 
 
 (b) 
 
 
 (c) 
Luggin 
catodo anodo 
Entrada 
Saída 
chapa PVC 
 
 
26
reservatório. Operando deste modo, o sistema pode ser classificado como 
“batelada com recirculação”. A vazão do fluxo foi mensurada no rotâmetro, sendo 
controlada pela registro. Este sistema teve como característica a utilização de um 
eletrodo não solúvel com alta resistência mecânica e química, e uma lâmpada 
ultravioleta de média pressão de vapor de mercúrio, a qual, devido ao seu maior 
espectro de luz (também na faixa do visível), propicia maior eficiência e permite 
reações químicas não possíveis com as lâmpadas UV germicidas tradicionais. As 
dimensões do sistema não ultrapassam 1,5 m x 0,80 m x 0,40 m. 
 
 
 
 
Figura 2: (a) Foto do sistema construído; (b) Reator fotoquímico. 
 
 4.3. Procedimento analítico 
 
As análises dos parâmetros propostos foram realizadas mediante utilização 
dos seguintes métodos e equipamentos: 
Absorbância: Determinada através de medições de absorbância na faixa UV-
visível em espectrofotômetro de UV-VIS UV1601 PC da Shimadzu. Foram 
 
 
27
realizadas varreduras de 190 a 800 nm para fazer as leituras comparativas de 
absorbância. 
Concentração de corante: Empregou-se para isto o espectrofotômetro de 
UV-VIS da Shimadzu modelo UV1601 PC. Foram preparadas soluções do corante 
em 25, 50, 75, 100 e 500 mg.L-1 e a partir da leitura das absorbâncias em 592 nm 
destas, foi confeccionado um gráfico de absorbância em função da concentração. 
Com a equação de reta obtida a partir da regressão linear, foi possível obter as 
concentrações das amostras coletadas durante os experimento. 
Demanda Química de Oxigênio (DQO): A análise foi realizada em 
espectofotômetro da Hach modelo DR2000 conjuntamente com o digestor, 
utilizando-se o sistema da digestão em refluxo fechado. Para o teste, inicialmente,em um tubo contendo 40 mg de HgSO4 foi colocado 2,5 mL de solução 
H2SO4/Ag2SO4. Em seguida, colocou-se 0,3 mL de água destilada, 0,5 mL de 
solução de dicromato de potássio e 2 mL da amostra. As amostras, após 2 horas 
de digestão (150°C), foram submetidas à leitura espectofotométrica. 
Medida de pH: A medida foi efetuada através de medidor de pH MB-10 
marca Marte. 
Medida de condutividade: Foi determinada através de condutivímetro Quimis 
Q405M. 
Toxicidade Aguda utilizando Vibrio fischeri: Nos ensaios utilizando a bactéria 
marinha, foram seguidas as determinações da norma NBR 15411-2 (ABNT, 2006) 
e as adaptações propostas por Artal (2009). Usou-se estoques de biomassa 
liofilizada de Vibrio fischeri dispostas em ampolas Biolux (Lote 56 LYO 05, 
Validade 05/2010) contendo 1000 µL de biomassa, e cubetas do Kit Monitox, 
ambas produzidas pela empresa UBIOTECH. 
Os testes de toxicidade, mediante este organismo, necessitam de amostras 
em uma determinada faixa de pH (6-8), nos casos em que os valores de pH das 
amostras não se encontravam nesta faixa, foram efetuadas correções utilizando 
solução tampão 0,1 M de NaOH. 
 
 
28
Os procedimentos de ativação das bactérias e de diluição das amostras, 
utilizando cada tipo de biomassa estoque, podem ser observados no Anexo I 
Metodologia dos testes de toxicidade aguda utilizando Vibrio fischeri. 
 Os resultados, em ambas as metodologias empregadas, foram expressos 
em porcentagem de inibição, a qual foi calculada usando-se um fator de correção 
(f) (Equação 7)), que é o decaimento natural da luminescência da bactéria e o 
decaimento da luminescência de cada cubeta com amostra. 
 
% = 100 – [(I(t) x 100)/(ƒ(t) x I(0))] (7) 
Onde: ƒ(t) é o fator de correção para um determinado tempo t; I(0) = leitura 
de luz inicial para cada cubeta de ensaio; I(t) = leitura de luz remanescente para 
cada cubeta de ensaio, correspondente ao tempo t. 
 
Paralelamente aos ensaios, realizou-se teste de toxicidade aguda com 
sulfato de zinco, utilizando-se esta substância como controle positivo. A curva 
dose resposta obtida neste ensaio, e os valores dos fatores de correção obtidos 
em cada ensaio de toxicidade podem ser observados no Anexo II Resultado do 
ensaio de sensibilidade e valores dos fatores de correção. 
Para todas as análises, utilizaram-se reagentes em grau analítico e 
seguiram-se às metodologias recomendadas no Standard Methods for the 
Examination of Water and Wastewater (APHA, 1998) ou aquelas da Hach 
Company já validadas e aprovadas. Todas as análises foram realizadas nos 
laboratórios da Faculdade de Tecnologia da UNICAMP. 
 
 4.4. Procedimento experimental e metodologia de tratamento 
dos dados 
 
 
Em todos os experimentos, foram tratadas eletroquimicamente e 
fotoquimicamente soluções contendo 100 mg.L-1 do corante Remazol Azul 
Brilhante conjuntamente com as concentrações propostas dos sais eletrólitos NaCl 
 
 
29
e/ou Na2SO4. Foram retiradas amostras em tempos pré-determinados para análise 
dos parâmetros propostos. Manteve-se em todos os experimentos a vazão de 250 
L.h-1. 
 4.4.1 Procedimento experimental da primeira etapa 
 
 
Inicialmente, aplicou-se o processo de eletrolise em diferentes valores de 
densidade de corrente (J), utilizando-se como eletrólito Na2SO4 = 0,1 M e 
aplicando-se a fotólise nos 5 minutos finais de tratamento. Após, realizou-se um 
experimento sob as mesmas condições, mas aplicando-se a fotólise nos primeiros 
cinco minutos de tratamento. Posteriormente, foram realizados experimentos em 
densidade de corrente constante e com fotólise aplicada no início dos 
experimentos, mas variando-se o eletrólito suporte (NaCl) e a concentração do 
mesmo. A aplicação da fotólise foi realizada por 5 minutos porque: (i) tempos de 
aplicação maiores causariam o aquecimento excessivo da solução. Em escala 
industrial, sistemas de refrigeração, quando necessários, normalmente encarecem 
o tratamento; (ii) foi intencionado verificar a aplicabilidade do processo para 
auxiliar a eletrólise somente no início ou no final, não como tratamento simultâneo. 
Analisou-se a toxicidade aguda, mediante a bactéria Vibrio fischeri, do 
momento inicial e final de dois tratamentos que proporcionaram bons resultados 
de remoção do corante. O primeiro tratamento testado foi o realizado sob J = 125 
mA.cm-2 de densidade de corrente, 0,1 M de concentração do eletrólito NaCl e 
com fotólise aplicada no início do experimento; e o segundo, o tratamento 
realizado sob J = 125 mA.cm-2 de densidade de corrente, 0,02 M de concentração 
do eletrólito NaCl e com fotólise aplicada também no início do experimento. 
 
 4.4.2. Procedimento experimental da segunda etapa 
 
 
Analisando os melhores resultados obtidos na primeira etapa, procedeu-se a 
segunda etapa de tratamentos do efluente simulado têxtil. Para isso, aplicou-se o 
processo de eletrólise com J = 125 mA.cm-2 de densidade de corrente - utilizando-
 
 
30
se como eletrólito somente o NaCl em várias concentrações (0,005; 0,01; 0,025; 
0,05; e 0,1 M) - e aplicando-se a fotólise nos 5 minutos iniciais de tratamento. 
Assim como na etapa anterior, durante todos os ensaios retirou-se alíquotas para 
amostragem em diferentes tempos de tratamento, sendo que estas foram 
submetidas às analises físico-químicas propostas e as algumas delas, 
consideradas mais significativas, foram selecionadas e submetidas a ensaios de 
toxicidade aguda utilizando novamente a bactéria marinha Vibrio fischeri. 
Os processos de avaliação dos dados e otimização, em ambas as etapas, 
ocorreram em função da análise cinética dos principais parâmetros propostos, 
baseando-se nas equações 8 e 9: 
 
CA(t) = CA(t=0) exp (-k.A/V) (8) 
1/C(t) – 1/C(t=0) = -k.A.t/V (9) 
Onde: C(t) é o valor de absorbância, cor ou a concentração do corante no 
tempo t, C(t=o) é o valor inicial desta concentração, A é a área do eletrodo (40 
cm2), V(tot) é o volume da solução processada (4,5 L), t é o tempo de tratamento e 
k é a constante aparente de degradação. 
 
A inclinação do gráfico (termo –k.A.V-1) resulta na constante cinética para 
remoção da concentração. A partir do k, que é uma constante dependente do tipo 
de eletrodo e efluente, neste caso, eletrodo de titânio ADE e o corante, pode-se, 
através das equações 8 e 9, ampliar a escala do sistema, em função dos valores 
de tempo de tratamento e volume desejados. 
 
 
 
 
31
5. Resultados e discussão 
 
 5.1 Resultados da primeira etapa 
 
Aplicando os processos de tratamento propostos, nas condições 
experimentais inicialmente pré-definidas (item 4.4.1), foi possível obter os dados 
ilustrados na Figura 3, referente à remoção percentual do corante Azul Remazol. 
Na Figura 3, observa-se que o uso do eletrólito Na2SO4 resultou em remoção 
muito baixa do corante, inferior a 10%, sendo que a aplicação da fotólise no início 
dos experimentos favoreceu muito pouco o tratamento (J=125 mA.cm-2; [Na2So4] = 
0,1 M; Li). Com este eletrólito, ocorreu provavelmente a oxidação direta e 
gradativa, a qual é dependente do tempo e da densidade de corrente. Este 
eletrólito pode ser considerado inerte e sua transformação pela eletrólise não gera 
espécies oxidantes. 
 
0 10 20 30 40 50 60 70
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
 
R
e
m
o
çã
o
 d
o
 c
o
ra
n
te
 (
%
)
Tempo de tratamento (minutos)
 J = 62.5 mA cm-2; [Na
2
SO
4
] = 0.1 M; L
f
 J = 125 mA cm-2; [Na
2
SO
4
] = 0.1 M; L
f
 J = 125 mA cm-2; [Na
2
SO
4
]= 0.1 M; L
i
 J = 125 mA cm-2; [NaCl] = 0.1 M; L
i
 J = 125 mA cm-2; [NaCl] = 0.02 M; L
i
 J = 125 mA cm-2; [NaCl]
c
 = 0.1 M; L
i
 
Figura 3: Remoção percentual do corante em função do tempo de 
tratamento. Li, Lf e [NaCl]c representam, respectivamente, fotólise aplicada 
no início, fotólise aplicada no final dos experimentos e uso de sal iodado 
comercial. 
 
 
 
32
As melhores remoções do corante ocorreram com o uso do NaCl, sendo 
superiores a 41% a partir de 5 minutos de tratamento. Nos experimentos com este 
eletrólito foi observado que, para uma mesma densidade de corrente e momento 
de utilização da fotólise (no início), a maior concentração do sal resultou em maior 
velocidade de remoção do corante, nos primeiros 15 minutos. Com este eletrólito, 
provavelmente ocorreu a eletrólise indireta, ou seja, a oxidação do corante ocorreu 
devido às espécies eletrogeradas, tais como o cloro e o •OH. Quanto a fotólise, 
sendo esta um processo físico, acredita-se que a mesma não influenciou a 
eficiência do processo, devido ao baixo tempo de aplicação ou potência 
insuficiente da lâmpada para romper a parte cromófora do corante. 
O estudo cinético dos resultados, realizados até 15 minutos, demonstrou que 
foi possível obter comportamento de pseudo-primeira ordem, e a partir das 
equações 8 e 9 (item 4.4.2), obteve-se as velocidade de 0,66 m.min-1 para 0,1 M 
de NaCl e 0,25 m.min-1 para 0,02 M de NaCl. A partir destes valores, seria 
possível, teoricamente, expandir o sistema para qualquer escala. Deve-se 
enfatizar que os valores de condutividade das amostras tiveram alterações dos 
valores inferiores a 5%. Para estas condições de tratamento, houve um gasto 
energético (fotólise + eletrólise) de aproximadamente 3,5 KWh. Quanto à DQO, foi 
obtida remoção de aproximadamente 20% em 15 minutos de tratamento com 
[NaCl] = 0,1 M e J = 125 mA.cm-2. Durante a eletrólise da solução contendo o 
NaCl, ocorre a formação de cloro, o qual pode se combinar com a parte orgânica 
na solução, formar organoclorados ou sair da solução sob a forma de compostos 
voláteis. 
As amostras bruta e tratada por 60 min (J = 125 mA.cm-2, [NaCl] = 0,1 M e 
[NaCl] = 0,02 M) foram submetidas aos ensaios de toxicidade aguda. Os 
resultados preliminares indicaram incremento de 1 log na concentração capaz de 
inibir a luminescência da bactéria marinha, isto após ambos os tratamentos 
analisados. As amostras brutas não causaram efeito tóxico significativo à bactéria, 
e o aumento da toxicidade após os tratamentos pode estar associado a possível 
formação de subprodutos tóxicos. A formação de picos adicionais, identificados na 
varredura na faixa do UV-Vis entre 286 e 289 nm (Figura 4) pode estar associada 
 
 
33
a subprodutos da degradação do corante e a formação de compostos 
organoclorados, substâncias essas notoriamente tóxicas em certas 
concentrações. 
 
200 300 400 500 600 700 800
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
 
A
b
so
rb
â
n
ci
a
 (
 u
.a
.)
Comprimento de onda (nm) 
 0 min
 5 min
15 min
 30 min
 60 min
 
 
Figura 4: Absorbância em função do comprimento de onda.J = 125 mAcm-2 
[NaCl] = 0,1 M e fotólise no início do experimento. 
 
 
 5.2 Resultados da segunda etapa 
 
 
Após as análises dos melhores resultados da primeira etapa e seguida a 
aplicação dos processos nas condições experimentais definidas (item 4.4.2), foi 
possível confeccionar as curvas de remoção do corante contidas na Figura 5. 
Observa-se, nesta figura, que os tratamentos fotoquímico e eletroquímico 
associados ao uso do eletrólito NaCl resultaram em remoção do corante muito 
 
 
34
expressiva, sendo esta remoção, após 5 minutos, superior a 93% (exceto para a 
[NaCl] = 0,005 M, a qual foi de aproximadamente 56%). Esta observação leva a 
crer que, para concentrações de NaCl superiores a 0,005 M, a remoção percentual 
do corante é independente da concentração de eletrólito. Entretanto, a remoção foi 
independente da concentração, também para 0,005 M, a partir de 30 minutos de 
tratamento. 
 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
0
4
8
12
50
60
70
80
90
100
 
R
em
o
çã
o
 d
o 
C
or
an
te
 (
%
)
Tempo de tratamento (minutos)
 0,005M [NaCl]
 0,01M [NaCl]
 0,025M [NaCl]
 0,05M [NaCl]
 0,1M [NaCl]
 
 
Figura 5: Remoção percentual do corante, em função do tempo de 
tratamento. 
 
As taxas aparentes de velocidade de remoção do corante foram de 0,71 
m.min-1 para todas as concentrações de eletrólitos, exceto 0,005 M, quando 
calculado até 5 minutos. Para [NaCl] = 0,005 M, calculou-se a taxa de velocidade 
de remoção até 15 minutos, obtendo-se 0,15 m.min-1. O gasto energético, obtido 
até o momento de melhor remoção (5 minutos), foi de 0,675 KWh para todas as 
concentrações de eletrólitos, exceto para 0,005 M. Utilizando-se esta baixa 
concentração de eletrólito, a melhor remoção do corante se deu após 15 minutos 
de tratamento, com um gasto energético de 4,42 KWh. 
 
 
35
Novamente, com uso do eletrólito NaCl, pode ter ocorrido provavelmente a 
eletrólise indireta, ou seja, a oxidação do corante ocorreu devido as espécies 
eletrogeradas, tais como o cloro e o OH•. 
Como é possível observar na Figura 6, os valores de condutividade elétrica 
foram incrementados de acordo com o aumento da concentração do eletrólito, o 
que é previsível visto a maior presença, neste caso, de íons dissolvidos nos 
efluentes simulados. Também é possível visualizar que este parâmetro não foi 
significativamente influenciado pelo decorrer dos tratamentos. 
 
0 10 20 30 40 50 60
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
 0,005M [NaCl]
 0,01M [NaCl]
 0,025M [NaCl]
 0,05M [NaCl]
 0,1M [NaCl]
C
on
d
u
tiv
id
a
d
e
 (
µ
S
.c
m
-1
)
Tempo de tratamento (minutos) 
 
Figura 6: Variação da condutividade elétrica em função do tempo de 
tratamento. 
 
Já como é possível visualizar na Figura 7, os valores de pH das amostras 
analisadas apresentaram significativa variação, sendo observada, nos primeiros 5 
minutos de tratamento, uma queda de pH para aproximadamente 3 em todas as 
concentrações de eletrólito analisadas. Posteriormente, ocorreu uma ascensão 
gradual, a qual acarretou, em 60 minutos de tratamento, em um pH final sempre 
maior que 6, quando referindo-se as amostras com maior concentração de NaCl 
(0,025; 0,05 e 0,1 M). Esta mesma ascensão gradual não ocorreu nos tratamentos 
 
 
36
contendo as menores concentrações do eletrólito (0,005 e 0,01 M). Esta variação 
ácida inicial do meio durante os 5 minutos iniciais de tratamento justifica-se pela 
provável rápida formação de sub-produtos ácidos decorrentes da degradação do 
corante. Já a posterior alcalinização do meio pode ser justificada pela formação de 
compostos básicos através da maior degradação do corante e de seus sub-
produtos. 
 
0 10 20 30 40 50 60
2
3
4
5
6
7
8
9
10
 0,005M [NaCl]
 0,01M [NaCl]
 0,025M [NaCl]
 0,05M [NaCl]
 0,1M [NaCl]
p
H
 Tempo de tratamento (minutos) 
 
Figura 7: Variação do pH das amostras em função do tempo de tratamento. 
 
Foi proposto o estudo quantificativo da degradação da molécula do corante 
durante os tratamentos através da análise da porcentagem de remoção da DQO. 
Os resultados destas analises, representados na Figura 8, demonstram que após 
60 minutos de tratamento obteve-se 22; 70; 100 e 100% de remoção de DQO nos 
tratamentos contendo 0,01; 0,025; 0,05 e 0,1 M de NaCl, respectivamente. Nestes 
casos, obteve-se uma crescente remoção da matéria orgânica