AQ - Determinação de Cianeto

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIAS
QUÍMICA BACHARELADO
CET695 – TÉCNICAS DE ANÁLISE QUÍMICA DA ÁGUA
Prof. Fábio Alan Carqueija Amorim 
Erivelton Santana Ferreira
 João Lucas Araújo Silva
 
Determinação do íon cianeto em amostra de efluente siderúrgico
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Introdução
O cianeto pode se apresentar em diferentes formas, como:
Complexos metálicos
Composto iônicos - ex.: NaCN
Cianeto de hidrogênio ou ácido cianídrico - HCN
Estruturas orgânicas - nitrilas
Os cianetos livre dependem de fatores, como o pH e a temperatura do meio reacional para estar na forma dissociada do ácido nítrico (CN-) (SOUZA, 2014).
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Introdução
Fontes naturais – Algumas diversidades de plantas e alimentos, a exemplo da mandioca, tucupi e castanha de caju. Além desses, pode ser produzido por micro-organismos. 
Fontes antrópicas – Processo de galvanoplastia, metalurgia, limpeza de metais, produção de pesticidas, mineração e siderurgia.
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Introdução
Industria siderúrgica atua na fabricação e tratamento de aços e ferro fundido (ROMERO, 1997).
A indústria siderúrgica do Brasil representa a 9° posição da produção de aço mundial (SOUZA, 2014). 
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SOUZA, 2014
Introdução
Utilizações do aço no Brasil 
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Introdução
O processo de produção do aço ocorre através da obtenção do ferro gusa, o qual é obtido por meio do processamento dos minérios de ferro com o aquecimento. Assim, a adição de carvão ativado provoca a redução do ferro (SOUZA, 2014).
Os principiais componentes dos efluentes de coqueira são hidrocarboneto, hidrogênio, amônia, cianeto, óleos e outros gases como BTX (benzeno, tolueno e xileno) (SOUZA, 2014).
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Introdução
Legislação para os corpos d’aguas
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	Tipos de água	Valor máximo de cianeto livre (mg L-1)
	Agua doce – classe 1	0,005 
	Água doce – classe 3 	0,022
	Água salina – classe 1 e classe 2 	0,001
	Água salobra – classe 1 e classe 2	0,001
	Lançamento de efluentes 	0,2 
CONAMA 430, 2011
Amostragem
Local de coleta
O efluente estudado é proveniente da lavagem de gases da produção de coque de um siderúrgica na região sul fluminense do estado do Rio de Janeiro. 
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Amostragem
Local de coleta
Experimento de degradação de cianeto escala laboratorial.
Recipiente de vidro com capacidade de 10 l.
Amostra da saída da estação de tratamento biológico.
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Amostragem
Local de coleta
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Amostragem
Coleta
Estação de tratamento biológico – coletaram na entrada e na saída do reator biológico, no tanque de clarificação (lodo e sobrenadante)
Planta piloto – Entrada e Saída, considerando o tempo de retenção hidráulica do efluente durante o tratamento.
Escala laboratorial – Início e ao final do tratamento (72 horas)
As coletas foram realizadas com frascos de plástico de 500 mL e armazenado a -10 °C. 
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Amostragem
Preservação da amostra
Martins (1996) abordou acerca de alguns estudos sobre as perdas nas concentrações de cianeto em amostras não preservadas.
Ocorrem pela conversão bacteriana de cianeto a CO2 e NH3, SCN, além da complexação com íons metálicos.
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Amostragem
Preservação da amostra
As metodologias de preservação que se destacaram, foram: 
refrigeração a 4°C
adição de NaOH para obtenção de pH 11
adição de CHCI3 (7,0 ml/L)
Estudos com mineração de ouro perceberem que a preservação em meio básico já é realizado naturalmente. Logo após a amostragem, foram congeladas, para melhor prevenção das perdas de cianeto durante o transporte e a estocagem dessas amostras (MARTINS, 1996). 
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Preparo de amostra
Para evitar perdas nas concentrações de amostra por ação bacteriana ou em reações de complexação 
Adiciona-se às amostras NaOH elevando o pH > 8 observando-se o equilíbrio
CN- + H2O HCN + OH- 
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Ajuste de pH
Preparo de amostra
Todo CN- alcalino é convertido em CNCl por reação com cloramina-T em pH 8 sem hidrólise
Em seguida é adicionado ácido barbitúrico-piridina transforma o CNCl em vermelho-azul
A absorbância máxima da cor em solução aquosa está entre 575 e 582 nm
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Pré-concentração
Determinação de cianeto 
Adicionou-se 20 mL de solução de cloreto de magnésio, pelo tubo do balão de Claysen. 
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Tomou-se 250 mL da amostra e diluiu-se para 500 mL com água, em balão de Claysen. 
Adicionou-se no frasco absorvedor 50 ml de solução de hidróxido de sódio 1,25N.
Com injeção de ar comprimido, ajustando a aspiração formação de uma bolha por segundo no balão de Claysen.
			
Em seguida, adicionou-se vagarosamente, pelo tubo do balão de Claysen, 50 mL de ácido sulfúrico a 50%.
Determinação de cianeto 
Após o preparo da amostra a mesma foi disposta na cubeta especifica do espectrofotômetro HACH DR-2000 comprimento de onda 400 – 900 nm.
Realizou-se e a leitura da concentração de cianeto utilizando comprimento de onda de 612 nm. 
O resultado da análise foi a leitura direta do aparelho, em mg/L com aproximação da segunda casa decimal.
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Método de análise
Determinação de cianeto 
Resultados obtidos
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Determinação de cianeto 
Resultados obtidos
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Determinação de cianeto 
Resultados obtidos
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Conclusão
A Resolução CONAMA no 430 de 13 de maio de 2011, e a Norma Técnica NT202 Revisão 10, de 04 de dezembro de 1986, do Instituto Estadual do Ambiente (INEA), que fixam os padrões para descarte de efluentes nos corpos receptores, determinam a concentração limite em 0,2 mg/L para descarte de cianeto.
Os resultados obtidos de concentração de cianeto na saída da planta piloto foram de 4,00 a 6,00 mg/L, utilizando-se lodo liofilizado.
O tratamento biológico, reduziu a concentração de cianeto no efluente em até 60% em relação a concentração de origem.
Com a redução total na concentração de cianeto na planta piloto, o efluente tratado que segue para o tratamento físico-químico será mais facilmente tratado devido à condição da concentração de contaminantes estar reduzida.
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Referências
MARTINS, Rozane Valente, Determinação potenciométrica de cianetos em efluentes de mineração, CEIEM/CNPq, Rio de Janeiro 1996.
Resolução CONAMA- Conselho Nacional do Meio Ambiente n° 430. Dispõe sobre classificação de corpos d’água e estabelece as condições e padrões para lançamento de efluentes. 2011.
ROMEIRO, Solange Bianco Borges
Química na Siderurgia, Área de Educação Química do Instituto de Química da UFRGS, Porto Alegre, 1997.
SOUZA, Cláudio Marcio do Amaral. Biodegradação de cianeto em efluente siderúrgico utilizando lodo da estação de tratamento biológico e lodo liofilizado, em escala laboratorial e planta piloto. Orientador: Dra. Teresa Cristina Brazil de Paiva. 2014. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial, Lorena, 2014.
STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WATEWATER, DC. PART 5000 – Aggregate Organic Constituents, SECTION 5530 – CYANIDE, 21.ed. 2005.
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