Tratamento de Resíduos de Laboratório de Ensino

Tratamento de Resíduos de Laboratório de Ensino

(Parte 1 de 5)

SHELDON ALECRIMRGM: 50900
TATIANA MACIEL DA SILVARGM: 50650
WELTON DA SILVA SOUZARGM: 50708

FRANCIANI CRISTINA DE MORAES TOLEDO RGM: 51229 FRANCISCO REGINALDO DE LIMA RGM: 51397

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Bacharel em Química da Universidade de Mogi das Cruzes como parte dos requisitos para a conclusão do curso.

Professor Orientador: Me. Alexandre Correa de Lima

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Bacharel em Química da Universidade de Mogi das Cruzes como parte dos requisitos para a conclusão do curso.

Aprovado em

Professor:

Professor: Professor:

3 AGRADECIMENTOS

Pelo apoio, pelas horas em que esperaram até mais tarde para nos ver chegar em casa e só então dormir, pelo esforço e sacrifícios feitos durante todas nossas vidas, pelo incentivo, os conselhos, a compreensão, as brigas que só tinham o objetivo de nos proteger e nos encaminhar para as melhores escolhas, pela ajuda financeira quando não conseguimos mais controlar nossas dívidas, pelos cheques em branco sem previsão de pagamento e por tudo mais que sequer somos capazes de escrever aqui agradecemos a nossos pais por nossas conquistas, pois sem eles não teríamos sido capazes de chegar ate aqui.

Ao nosso professor coordenador Alexandre Lima, que nos auxiliou e elucidou nossas idéias nos ajudando a torná-las mais práticas e adaptáveis a nossas práticas e objetivos e a nossos professores Rodrigo Marcon e Tarcila Cazetta, que com tanta paciência e boa vontade nos ajudaram contribuindo com o desenvolvimento deste trabalho, dizemos o nosso sincero obrigado.

4 RESUMO

Com o crescimento de instituições de ensino voltado a área de Química, cresce também a geração de resíduos em seus laboratórios de ensino. Mesmo sendo uma geração aparentemente pequena, o acúmulo e a constante emissão de componentes químicos pode gerar impactos ao meio ambiente, além da degradação das tubulações do laboratório e em alguns casos o forte odor presente no ar. Estabelecer uma consciência ambiental da importância do tratamento de resíduos gerados é um fator importante no aprendizado dos alunos da universidade, visto que o mundo precisa dessa preocupação com o meio ambiente. Após consulta aos profissionais do laboratório da Universidade de Mogi das Cruzes (UMC), constatou-se que um dos resíduos gerado de maior problema é o resíduo da preparação do mdinitrobenzeno, resultado de uma das aulas de química orgânica que, trata da nitração do nitrobenzeno. Esse resíduo se torna um problema devido ao seu forte odor que fica presente no ar. O resíduo gerado no preparo do m-dinitrobenzeno é o objeto principal de estudo do presente trabalho, visando uma análise e tratamento adequado para descarte, apresentando a importância do tratamento e gerenciamento de resíduos gerados na instituição de ensino, trazendo uma proposta de tratamento.

Palavras-chave: m-dinitrobenzeno, tratamento de resíduos, resíduo.

5 LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Quadro 1 Classificação adotada para transporte de produtos perigosos9
10

Figura 1 Mistura sulfonítrica

1

Figura 2 Representação da estrutura de Lewis para o anel aromático

12

Figura 3 Representação estrutural do benzeno

12

Figura 4 Forma estrutural do nitrobenzeno

13

Quadro 2 Principais grupos ligantes

13

Figura 5 Híbrido de ressonância do nitrobenzeno

14
Figura 7 Formação do m-dinitrobenzeno15
Figura 8 Fluxograma da etapa de preparo do m-dinitrobenzeno18

Figura 6 Híbrido de ressonância do tolueno

Gráfico 1 Curva de titulação do resíduo com solução

de NaOH de concentração 1 mol.L -1 2

Gráfico 2 Derivada primeira da curva de titulação do resíduo

com a solução de NaOH de concentração 1 mol.L -1 2

Gráfico 3 Derivada segunda da curva de titulação do resíduo

com a solução de NaOH de concentração 1 mol.L -1 23

Figura 9

Esquema utilizado para a retenção do gás em água 24

Figura 10

Aminação do m-dinitrobenzeno 26

Figura 1

Aminação seletiva do m-dinitrobenzeno 26

6 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente EAS Reação de Substituição Aromática Eletrofílica FEEMA Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente NBR Norma Brasileira PGR Plano de Gerenciamento de Resíduos PRONOL, DZ 1311 Comissão Permanente de Normalização Técnica, Diretriz 1311 UMC Universidade de Mogi das Cruzes UNESP Universidade Estadual Paulista UNICAMP Universidade Estadual de Campinas 5 R’s Repensar, Reduzir, Recusar, Reutilizar, Reciclar

7 SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO8
16
2.1. Preparo do m-dinitrobenzeno16
2.2. Análise do material coletado19
2.2.1. Caracterização preliminar do resíduo19
2.2.2. Tratamento do resíduo19
2.2.3. Caracterização do produto formado19
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES20
3.1. Caracterização do resíduo20
3.2. Proposta de tratamento do resíduo20
3.3. Odor gerado no experimento24
3.4. Caracterização do produto formado25
3.5. Proposta de destino do produto formado25
4. CONCLUSÃO27
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS28

2. MÉTODOS ANEXOS ................................................................................................................... 29

8 1. INTRODUÇÃO

Por definição, resíduos são materiais considerados sem utilidade por seu possuidor.

“Resíduos considerados perigosos são todos os resíduos sólidos, semi-sólidos e os líquidos não passíveis de tratamento convencional, resultantes da atividade industrial e/ou didático e do tratamento convencional de seus efluentes líquidos e gasosos que, por suas características, apresentam periculosidade efetiva e potencial a saúde humana, ao meio ambiente e ao patrimônio público e privado, requerendo cuidados especiais quanto ao acondicionamento, coleta, transporte, armazenamento, tratamento e disposição” (FEEMA/PRONOL DZ 1311, 1991). São considerados resíduos perigosos todos aqueles que forem tóxicos, corrosivos, inflamáveis ou reativos, de acordo com classificação da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) NBR 10.004. De acordo com a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 358, de 29 de abril de 2005, resíduo químico é todo material ou substância com característica de periculosidade quando não forem submetidas a processo de reutilização ou reciclagem, que podem apresentar risco à saúde pública ou ao meio ambiente, dependendo de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade e toxicidade.

Visto que a instituição de ensino tem como finalidade a formação de bons profissionais para o futuro mercado de trabalho, a conscientização ambiental que hoje, é uma tendência mundial, torna-se imprescindível no curso de química, tanto que, em sua grade curricular hoje, consta curso de âmbito ambiental como a disciplina de química ambiental. Mas além de discutir com os alunos em uma disciplina a importância da preservação do meio ambiente, é importante desenvolver uma prática de responsabilidade ambiental, visto que o laboratório de ensino é o “primeiro contato” para muitos alunos com as rotinas de análise e pesquisa, e a conscientização do tratamento de resíduos gerados em suas atividades é um diferencial na preparação do futuro profissional da área de química. Essa responsabilidade ambiental pode ser apresentada nos experimentos praticados na universidade que, além da fundamentação didática da aula, pode apresentar os aspectos ambientais envolvidos e a importância de reutilizar recursos, ampliando a visão sobre tal aspecto dos graduandos.

Para propor tratamento de resíduos de laboratório, propôs-se a realização do tratamento do resíduo gerado na síntese do m-dinitrobenzeno, após sugestão dos técnicos que trabalham nos laboratórios de química da Universidade de Mogi das Cruzes (UMC), visto que, trata-se de um dos experimentos realizados na grade do curso de química da universidade que gera alguns problemas como o forte odor, que fica presente no laboratório durante e após o experimento. Sabendo que após o término do experimento os resíduos da filtragem do produto, este realizado com bomba de vácuo, são descartados e que após a secagem do produto formado o mesmo também é descartado, considerou-se três prioridades iniciais: Proposta para a eliminação ou a minimização do odor liberado durante o experimento, o tratamento dos resíduos da filtragem do produto sabendo que de acordo com a resolução CONAMA nº 20, de 18 de junho de 1986, para o descarte em águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento convencional, o pH deve estar numa faixa de 6 a 9, e uma sugestão de reutilização do produto formado.

O m-dinitrobenzeno é um produto tóxico de subclasse 6.1 (Companhia Ambiental do

Estado de São Paulo – CETESB), isto é, classe de substâncias tóxicas, assim como demonstrado no Quadro 1, ele é sólido a temperatura ambiente, apresenta cor amarela, odor suave e é mais denso que a água, sendo sua densidade relativa de 1,68 g.L -1 a 18ºC. Ele é usado comercialmente principalmente na fabricação de explosivos, em síntese orgânica, fabricação de fármacos, e reduzido é utilizado como amina.

Classe 1

Classe 2 GASES, com as seguintes subclasses: Subclasse 2.1 - Gases inflamáveis;

Subclasse 2.2 - Gases não-inflamáveis, não-tóxicos; Subclasse 2.3 - Gases tóxicos.

Classe 3 LÍQUIDOS INFLAMÁVEIS

Classe 4 Esta classe se subdivide em:

Subclasse 4.1 - Sólidos inflamáveis; Subclasse 4.2 - Substâncias sujeitas à combustão espontânea; Subclasse 4.3 - Substâncias que, em contato com a água, emitem gases inflamáveis.

Classe 5 Esta classe se subdivide em:

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