Aplicações da reacção de Fenton:
Este processo pode ser utilizado para águas residuais, solos contaminados e lamas com as seguintes acções:
- Destruição de poluentes orgânicos
- Diminuição da toxicidade
- Aumento da biodegradabilidade
- Retirada de CBO/COD
- Retirada de odores e cores
- Destruição de resina em lamas contaminadas radioactivamente
Como funciona a reacção de Fenton ?
Após a adição do ferro e do peróxido de hidrogênio, eles vão reagir juntos para gerar alguns radicais hidroxila, como mostra a seguinte equação:
Fe2+ + H2O2 —-> Fe3+ + .OH + OH-
Fe3+ + H2O2 —-> Fe2+ + .OOH + H+
A faixa típica para a dose de ferro é 1 parte de Fe por 5-25 partes de H2O2.
Após isso os radicais hidroxila vão reagir com os poluentes para oxidar o seu. Na verdade os radicais hidroxil podem reagir de acordo com 4 tipos de reações com os poluentes:
- Adição: .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- Abstração do hidrogênio: OH + CH3OH —-> CH2OH + H2O
- Transferência Electrónica: .OH + 4- —-> 3- + OH-
- Interacção Rádica: .OH + .OH —-> H2O2
Durante a reacção de Fenton todos os parâmetros são ajustados para promover os dois primeiros tipos de reacção entre o poluente e os radicais hidroxil.
Requisitos da reacção:
- Ajuste do pH para 3-5: se o pH for demasiado elevado o ferro precipita em Fe(OH)3 e irá decompor o H2O2 em oxigénio. Basicamente, o pH ideal ocorre entre 3 e 6. É realmente importante prestar atenção à dupla queda do pH devido à adição de Ferro e H2O2, como pode ver no gráfico seguinte. Na verdade, o catalisador FeSO4 que contém H2SO4 residual e a adição de H2O2 é responsável pela fragmentação da matéria orgânica em ácidos orgânicos.
- adição do catalisador de ferro como solução de FeSO4
- Adição lenta do H2O2 : para controlar o aumento do pH e da temperatura durante a reação é melhor completar a reação passo a passo com um ajuste contínuo.