Aula 11 a química dos solos - resíduos perigosos
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O SOLOO solo pode ser conceituado como um manto superficial formado por:
Rocha desagregada e, eventualmente, cinzasVulcânicas
Matéria orgânica em decomposição
Água e ar em proporções variáveis
organismos vivos.
O SOLOA maioria dos solos é composta principalmente por
partículas pequenas provenientes das rochas
expostas ao intemperismo, que são os
silicatos minerais.
O SOLO
Intemperismo, também conhecido
como meteorização, é o conjunto de
fenômenos físicos e
químicos que levam à
degradação e
enfraquecimento das
rochas.
O SOLOCom o tempo, o intemperismo dos silicatos minerais das
rochas pode envolver reações químicas com água e
ácidos em que ocorre substituição de íons.
Caulinite. ILite.
O SOLOEssas reações formam substâncias que são exemplos
importantes de uma classe de materiais presentes no solo:
MINERAIS DE ARGILA.
O SOLOUm mineral que tenha um tamanho de partícula
menor que 2 µm é por definição um componente da
fração argilosa do solo.
O SOLOAs partículas de argila coloidais pequenas possuem
uma contra camada de cátions, que estão ligados
por via eletrostática a uma camada interna carregada
eletricamente.
Fonte: http://www.pedologiafacil.com.br/enquetes/enq23.php
O SOLODependendo da concentração de cátions na água que
circunda a partícula de argila, os cátions da partícula são
capazes de efetuar troca com aqueles em seu exterior:
Exemplo; Quando a partícula é exposta a uma água rica em cátions
de Potássio, mas pobre em outros íons, o K+ deslocará aqueles íons
ligados a superfície da argila.
O SOLOAlém dos minerais, os outros
componentes importantes do
solo são:
Matéria orgânica, água e ar.
A proporção de cada um varia
grandemente de um tipo de
solo pra outro.
Questionamentos:
1) Qual é a composição geral dos solos?
2) O que são os minerais de argila?
3) Porque a concentração de íons
(principalmente de cátions), pode variar
nas argilas?
Resíduos perigosos
Um problema estreitamente relacionado é o da
natureza e do possível descarte de resíduos
perigosos em qualquer estado;
Resíduos concentrados de todo o tipo, incluindo o
lixo doméstico.
Resíduos perigososA contaminação do solo por resíduos perigosos não é um
fenômeno exclusivo dos tempos modernos.
Século V a.C:
Época dos
Romanos:
Foram escavados minérios para extração de metais, que
foram refinados por fusão, poluindo os territórios próximos
com resíduos provenientes das minas.
Resíduos perigosos
Século XVIII Europa:
Revolução industrial
Produção de materiais e
produtos químicos.
• Fertilizantes;
• Óleos minerais
• Combustível;
• Petróleo;
• Corantes sintéticos;
• A produção de
medicamento;
• Perfumes;
• Inseticidas
Produção após invento de Henry Bessemer:
O processo de Bessemer foi o primeiro processo
industrial de baixo custo para a produção em massa
de aço a partir de ferro gusa fundido.
Resíduos perigosos
(1939) Segunda Guerra Mundial
A extensão da contaminação e o risco dos materiais
descartados tem se expandido grandemente no século
XX, particularmente a partir da:
Resíduos perigosos
(1939) Segunda Guerra Mundial
O composto DDT (diclorodifeniltricloroetano), por exemplo,
inicialmente foi empregado no controle da malária e do tifo
das tropas e da população durante a Segunda Guerra
Mundial, e posteriormente foi utilizado como inseticida em
larga escala na agricultura.
diclorodifeniltricloroetano
Resíduos perigosos
(1939) Segunda Guerra MundialEm 1980, quarenta anos depois de ter sido sintetizado pelo
químico suíço Paul Muller, ganhador do Prêmio Nobel de
Medicina de 1948, o DDT foi banido em todos os países,
porque origina câncer nas células. Estima-se que na
atualidade ainda existam 400 mil t. de DDT dispersas no
meio ambiente.
A natureza dos resíduos perigosos
Substância Perigosa
Risco para o
AMBIENTE
Especialmente para
SERES VIVOS
A natureza dos resíduos perigosos
Assim, os resíduos perigosos são:
Substâncias que foram descartadas ou
designadas como resíduos e que, em
essência, representam um risco.
A natureza dos resíduos perigosos
Inflamáveis
Esta categoria engloba por definição líquidos,
mistura de líquidos ou líquidos contendo sólidos em
solução ou em suspensão, que produzem vapores
inflamáveis a temperaturas de até 60,5º C
Resíduos Inflamáveis
Muitas substâncias, especialmente produtos químicos
orgânicos, como por exemplo hidrocarbonetos,
álcoois, aldeídos e cetonas, entre outros.
Participam em reações de
oxidação, nas quais o
oxigênio atmosférico atua
como oxidante, e que são
autossustentadas pelo calor da
reação, uma vez tenham sido
iniciadas.
Resíduos Inflamáveis
A inflamabilidade de um líquido é medida por seu
ponto de ignição:
Menor temperatura na qual o vapor do líquido
inflama-se quando exposto a uma chama.
Uma substância inflamável é aquela que queima
rápida e facilmente.
Resíduos Inflamáveis
Ponto de
Ignição
Líquido Combustível
-60,5˚C 93,3˚C
De maneira que se inflamam com menos
facilidade do que os inflamáveis.
Resíduos Inflamáveis
Limite inferior de inflamabilidade (LII)
É a razão vapor/ar mais baixa que poderá
resultar em ignição.
Limite Superior de inflamabilidade (LSI)
É a razão vapor/ar máxima com capacidade
de ignição.
LII e LSI são expressos em porcentagens
de volume de ar.
Resíduos InflamáveisSubstância Ponto de
Ignição (˚C)
LII em % LSI em %
Metanol +12 6 37
Acetona -20 2,6 13
Dietiléter -43 1,9 36
Butano -60 1,8 8,4
Tolueno +4 1,3 7,1
Cloreto de
metila
+333 10,7 11,4
Amônia 16 25
LII e LSI referem-se aos limites inferior e superior de
inflamabilidade, sendo expressos em porcentagens de
volume de ar.
Questionamentos:
4) O que são resíduos inflamáveis?
5) Qual a principal propriedade deste tipo de
resíduo?
6) Quais outros parâmetros são empregados
para caracterizar sua inflamabilidade?
7) Cite 4 exemplos de resíduos inflamáveis.
A natureza dos resíduos perigosos
Corrosivos
Seu carácter ácido ou básico permitem que
causem facilmente a corrosão de outros
materiais.
São aquelas que resultam na deterioração dos
materiais com os quais entram em contato.
Resíduos Corrosivos
Algumas dessas substâncias operam em virtude de serem ácidos ou bases fortes, e algumas das que
atacam tecidos vivos também por serem agentesdesidratantes, além de oxidantes.
Resíduos Corrosivos
Ácidos fortes corrosivos:
H2SO4, HCl, HF e HNO3
Bases fortes corrosivas:
NaOH e KOH
Resíduos Corrosivos
É usualmente o ácido forte mais conhecido, que
pode dissolver e corroer muitas substâncias, entre
elas, os metais.
Sua ação ácida resulta dos íons H+ que produz
quando é diluído em água.
H2SO4
H2SO4 → 2H+ + SO42-
Resíduos Corrosivos
H2SO4
Atua como agente oxidante: Logo que o estado de
oxidação do Enxofre apresenta o valor mais positivo
de seus possíveis estados de oxidação.
H2S6+O4
Resíduos Corrosivos
H2SO4
Em alguns casos produz substâncias tóxicas, a partir
de substâncias relativamente inofensivas:
• Bromo gasoso (Br2) quando reage com brometo
• Redução do H2SO4, resulta em SO2
2KBr + 4H2SO4 → Br2 + 2SO2 + 4H2O + 2K2SO4
Resíduos Corrosivos
Ácidos e bases podem ser eliminados pelo processo
simples de neutralização
ÁCIDO / BASE → SOLUÇÕES AQUOSAS DE SAIS
• Reações exotérmicas
Resíduos Corrosivos
Ácidos e bases podem ser eliminados pelo processo
simples de neutralização
Aconselhável: Utilizar ácidos fracos,
como o ácido acético, para neutralizar bases
(ao invés de HCl ou H2SO4).
Neutralização de Bases
CH3COOH
Resíduos Corrosivos
Ácidos e bases podem ser eliminados pelo processo
simples de neutralização
Aconselhável: Utilizar bases fracas como o
Hidróxido de Cálcio para neutralizar ácidos (ao
invés de NaOH e KOH)
Neutralização de Ácidos
Ca(OH)2
Questionamentos:8) O que são resíduos corrosivos?
9) Quais as substâncias tóxicas formadas a
partir do ácido sulfúrico quando reage com
sais de brometo?
10) O que é recomendável realizar para a
neutralização de ácidos e bases fortes?
Resíduos Reativos
As substâncias reativas são aquelas que
experimentam reações violentas.
Algumas delas não necessitam de outros
material para reagir.
Resíduos Reativos
1) Partes diferentes da substância contêm
agentes oxidantes e redutores que podem reagir entre si de maneira exotérmica:
Trinitroglicerina
(TNG)
Resíduos Reativos
2) Compostos que reagem violentamente com
a água: metais alcalinos
Na KSódio e Potássio.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H22K + 2H2O → 2KOH + H2
Resíduos Reativos
3)Possuir em sua constituição os íons CN- ou S2-
HCN H2S
250 mg/kg
resíduo
500 mg/kg
resíduo
Reagem com a água ou soluções ácidas ou básicas
desprendendo gases venenosos.
Resíduos Tóxicos
Resíduos tóxicos: são aqueles que podem
causar prejuízo à saúde das pessoas ou de
outros seres vivos, ao entrar em contato com
seus organismos.
Resíduos Tóxicos
Metais pesados, pesticidas organoclorados,
solventes orgânicos e PCBs.
Pilhas não-alcalinas, baterias, tintas e solventes,
remédios vencidos, lâmpadas fluorescentes,
inseticidas, embalagens de agrotóxicos e produtos
químicos.
Resíduos Tóxicos
PCBs.PCB: Do inglês polychlorinatedbiphenyl)
Brasil, pelo nome comercial Ascarel,
Os PCBs apresentam diversas substituições possíveis dos átomos
de cloro, que variam de 1 a 10 átomos, assim gerando 209
moléculas diferentes.
Resíduos Tóxicos
PCBs.PCB: Do inglês polychlorinatedbiphenyl)
Brasil, pelo nome comercial Ascarel,
Foram sintetizados inicialmente por volta de 1800
na Alemanha, porém sua produção em escala
industrial foi iniciada a partir de 1922.
Resíduos Tóxicos
PCBs.Os principais usos não dispersivos das
formulações à base de PCBs:
• isolamento elétrico
• fluidos de troca térmica em trocadores de calor.
Resíduos Tóxicos
PCBs.Foram empregados com intensidade em produtos
de limpeza e desinfecção hospitalar como:
• sabonetes cirúrgicos, produtos de limpeza de salas
cirúrgicas e outras instalações hospitalares.
Resíduos Tóxicos
PCBs.Foi também largamente utilizado na
preservação de madeiras como proteção
contra cupins.
Resíduos Tóxicos
PCBs.Na área industrial, foi utilizado como
estabilizante de diversas formulações de
plásticos e borrachas especiais, principalmente
PVC e Borracha Clorada.
Resíduos Tóxicos
PCBs.Aspectos Ambientais
“Poluentes Orgânicos Persistentes”
(POPs).
Devido às suas características de não
biodegradabilidade, bacteriostaticidade e
bioacumulação,
os PCBs são classificadas internacionalmente como
Resíduos Tóxicos
PCBs. Aspectos AmbientaisNão biodegradabilidade: significa que os PCBs
não são processados por nenhum microrganismo
da natureza;
Resíduos Tóxicos
PCBs. Aspectos AmbientaisBacteriostaticidade: Elevada estabilidade química:
permanecem no meio ambiente por períodos de tempo
extremamente longos;
Resíduos Tóxicos
PCBs. Aspectos AmbientaisSubstâncias bioacumulativas: tendem a
acumular-se nas células dos seres vivos, constituindo
sério risco para a estabilidade do ecossistema
terrestre e para a saúde dos seres humanos.
Questionamentos:12) Cite exemplos de resíduos tóxicos.
13) Em que materiais podemos encontrá-los?
14) Quais as características que classificam
os PCBs em POPs?
Resíduos Radioativos
É frequentemente um subproduto do processo
nuclear, como a fissão nuclear*.
É formado por resíduos com elementos químicos
radioativos que não têm um propósito prático.
*é a quebra do núcleo de
um átomo instável em dois
átomos menores pelo
bombardeamento de
partículas como nêutrons.
Resíduos Radioativos
É frequentemente um subproduto do processo
nuclear, como a fissão nuclear*.
Os resíduos nucleares, cujo aspecto é igual ao de combustível novo, emitem radiação alfa, beta e gama,
além de gerar calor como consequência da desintegração
radioativa.
Resíduos Radioativos
O resíduo também pode gerar-se no processamento
de combustível nuclear para os reatores ou armas
nucleares e em aplicações médicas de
diagnósticos radiológicos na medicina nuclear.
Referências Bibliográficas
• http://geografalando.blogspot.com.br/2013/04/solos-origem-classificacao-camadas.html
• http://roberto-menezes.blogspot.com.br/2011/02/o-ouro.html
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Processo_de_Bessemer
• http://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ambientais/camada_ozonio/?gclid=CjwKEAjw9bKp
BRD-geiF8OHz4EcSJACO4O7TDqefHd0x33qMNOgsP2q6cdjYiyot14Hp6go8EBHQOxoCLV3w_wcB
BAIRD, COLIN. Química ambiental. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. 622p.
SPIRO, Thomas G. STIGLIANI, WILLIAM M. Química Ambiental. E. ed. São
Paulo, Pearson Prentice Hall, 2008.