comportamento do p-nitrofenol em difrentes valores de ph

COMPORTAMENTO DO p-NITROFENOL EM DIFRENTES VALORES DE
pH
Silvia Jaerger (IC-Voluntária)*, Leila Cottet (PG), Patrícia Padilha dos Anjos
(IC-Voluntária); Carlos Alberto Policiano Almeida (Orientador)
*[email protected]
Universidade Estadual do Centro-Oeste/Setor de Ciências Exatas e da Terra
Palavras-chave: p-nitrofenol, adsorção, pH, turfa
Resumo:
O presente trabalho avaliou o comportamento do p-nitrofenol em soluções
de pH variando de 1 a 12 e uma solução contendo apenas água pura. Os
experimentos foram realizados na ausência e na presença de turfa, usada
como adsorvente. Os resultados obtidos na ausência do adsorvente
confirmaram o comportamento de indicador ácido-base do p-nitrofenol,
enquanto aquele com adsorvente mostrou decréscimo das absorbâncias.
Introdução
Fenol e p-nitrofenol estão presentes em efluentes de muitas indústrias tais
como petroquímicas, refinarias de petróleo, inseticidas, herbicidas, entre
outros. Essas substâncias, além de serem tóxicas e cancerígenas,
representam grande perigo para a flora e a fauna na biosfera [1]. Devido à
alta toxicidade delas é de grande importância o tratamento adequado desses
efluentes antes de serem despejados em águas de rios e lagos.
Vários métodos têm sido propostos e desenvolvidos no tratamento do
p-nitrofenol, sendo o processo mais utilizado a adsorção. Adsorventes como
carvão ativado, organobentonite, argila do tipo caulinita, adsorventes
poliméricos, quitosana, entre outros, foram usados com essa finalidade
[2,3,4]. Em contraste, a turfa pode ser um adsorvente alternativo pois é um
material de baixo custo, de alta porosidade, não exige ativação e é viável em
muitos países como no Brasil [4].
O presente trabalho teve por objetivo investigar e avaliar o
contendo apenas água pura. Essas soluções foram mantidas sob agitação
por um período de quatro horas à temperatura ambiente, contendo 0,1 g de
turfa decomposta como adsorvente. O mesmo procedimento foi usado em
um experimento paralelo na ausência da turfa. Durante os experimentos,
alíquotas de 0,10 mL foram retiradas e suas absorbâncias foram medidas
com UV-VIS
Resultados e Discussão
A figura 1 apresenta os resultados das soluções de p-nitrofenol em
diferentes pH’s na ausência e na presença de turfa na forma de gráfico.
1,8
1,6
1,4
Absorbância
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560
Comprimento de onda
Figura 1: Varredura das soluções de p-nitrofenol na presença e na
ausência de turfa
A tabela 1 apresenta os dados presentes na figura 1, destacando os
resultados das absorbâncias.
Tabela 1: Resultados do experimento na ausência e na presença de turfa
pH
Com turfa
Sem turfa
Absorbância
Cor
Absorbância
Cor
1
0,774
Azul claro
0,862
Verde claro
3
0,880
Vermelho
0,995
Azul claro
5
0,795
Verde
0,946
Amarelo
6
0,721
Rosa escuro
0,968
Roxo
Água pura
0,753
Rosa
0,919
Lilás
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8
0,792
Púrpura
1,333
Verde escuro
9
0,656
Azul
1,517
Rosa
10
1,754
Rosa escuro
1,553
Cinza
11
1,585
Cinza
1,567
Vermelho
12
1,512
Rosa
1,657
Amarelo
É possível afirmar (figura 1) que o p-nitrofenol em pH ácido (1-6)
apresentou comprimentos de onda iguais a 314,9 e/ou 320,0 nm. Se esses
comprimentos de onda fossem fixados, as soluções, em pH básico, não
apresentariam sinal de absorbância significativo [5]. Isso ocorre porque há
um equilíbrio ácido-base do p-nitrofenol, apresentando, a forma ácida,
comprimentos de onda iguais a 314,9 e 320,0 nm, enquanto a forma básica
apresenta comprimento de onda igual a 400,1 nm.
Outro resultado importante observado é que o p-nitrofenol apresenta
coloração fortemente amarelada a partir de pH 8 atingindo a sua coloração
mais forte em pH 12. Porém em pH ácido permanece incolor. Por apresentar
comportamento de equilíbrio ácido-base e forte mudança de cor em pH
alcalino, o p-nitrofenol é considerado um indicador de pH básico [6].
Nas soluções contendo pH’s ácidos (1-6), 12 e água pura (pH · 5,5)
(tabela 1) ocorreram um pequeno decréscimo nas absorbâncias no teste de
adsorção em relação aquele realizado na ausência de turfa. Nas soluções
contendo p-nitrofenol em pH’s 8 e 9 a variação da absorbância entre os dois
experimentos foi muito maior. No entanto, nos pH’s 10 e 11 não houve
variação significativa das absorbâncias.
O decréscimo das absorbâncias em pH’s ácido (1-6) é devido a uma
interação íon-dipolo que ocorre entre a turfa e o p-nitrofenol que é similar a
interação e Van der Walls que ocorre com o p-nitrofenol em soluções ácidas.
Além disso, podem também ocorrer pontes de hidrogênio entre a hidroxila
do p-nitrofenol e as carboxilas presentes na turfa [7].
Na solução básica, em pH 12, ocorreu uma interação anion-cation ou
um processo de troca aniônica entre a turfa e o íon p-nitrofenolato, o que
contribuiu com o decréscimo das absorbâncias nesse pH. A grande variação
nos valores das absorbâncias que ocorreram nos pH’s 8 e 9 pode estar
atribuída a quase completa ionização do p-nitrofenol em p-nitrofenolato [8].
Nas soluções em pH’s 10 e 11 as absorbâncias não foram afetadas
na presença da turfa porque os íons p-nitrofenolato não se encaixaram
densamente na superfície da turfa, pois os íons adsorvidos na superfície
foram repelidos eletrostaticamente [9].
Conclusão
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26 a 30 de outubro de 2009
No experimento realizado na ausência da turfa o p-nitrofenol mostrou
o comportamento de um indicador ácido-base, pois possui equilíbrio ácidobase e forte mudança de cor em pH básico. E no teste de adsorção
realizado com turfa, conclui-se que ocorreu uma maior variação das
absorbâncias em pH's alcalinos devido a interação entre um cátion e um
anion ser mais forte do que uma interação entre um íon-dipolo que ocorre
em pH’s ácidos.
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