Demanda Teorica de Oxigenio.2011

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA: QUÍMICA AMBIENTAL 2 PROFESSORA: IVETE VASCONCELOS LOPES FERREIRA DEMANDA TEÓRICA DE OXIGÊNIO (DTeO) Demanda Teórica de Oxigênio (DteO): Corresponde à quantidade estequiométrica requerida de oxigênio para a completa oxidação de um dado composto. A matéria orgânica de origem animal ou vegetal presente nos despejos é geralmente uma combinação de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio. Os principais grupos destes compostos que estão presentes nos despejos são carboidratos, proteínas, gorduras e os produtos de sua decomposição. Se as fórmulas químicas dos compostos orgânicos são conhecidas, a demanda teórica de oxigênio pode ser determinada, escrevendo-se e balanceando-se as equações que representam as reações químicas de decomposição. Equação que representa a degradação de matéria orgânica carbonácea (I). Matéria Orgânica Carbonácea Balanceamento da Equação I: Cálculo da DTeO a partir da Equação II. ) / ( 16 12 ) 2 4 ( 8 2 z y x O H gC gO z y x z y x DTeO Como se vê, a DTeO trata-se de um valor calculado, e não medido experimentalmente, como a DBO, DQO e o COT. Em termos práticos é de difícil avaliação, uma vez que será necessário conhecer-se a composição exata da amostra para se proceder aos cálculos (JORDÃO; PESSÔA, 2005). O H CO O O H C z y x 2 2 2 ? ? ? ) 2 4 ( 4 1 2 2 2 2 z y x a O H y xCO aO O H C z y x O H y xCO O z y x O H C z y x 2 2 2 2 ) 2 4 ( 4 1 16 2 ) 2 4 ( 4 1 16 1 12 ) 2 4 ( 4 1 1 2 z y x z y x molsO z y x O H molC z y x Eq. (I) Eq. (II)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA: QUÍMICA AMBIENTAL 2 PROFESSORA: IVETE VASCONCELOS LOPES FERREIRA

DEMANDA TEÓRICA DE OXIGÊNIO (DTeO)

Demanda Teórica de Oxigênio (DteO): Corresponde à quantidade

estequiométrica requerida de oxigênio para a completa oxidação de um dado

composto.

A matéria orgânica de origem animal ou vegetal presente nos despejos é

geralmente uma combinação de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio. Os

principais grupos destes compostos que estão presentes nos despejos são

carboidratos, proteínas, gorduras e os produtos de sua decomposição.

Se as fórmulas químicas dos compostos orgânicos são conhecidas, a

demanda teórica de oxigênio pode ser determinada, escrevendo-se e

balanceando-se as equações que representam as reações químicas de

decomposição.

Equação que representa a degradação de matéria orgânica carbonácea (I). Matéria Orgânica Carbonácea

Balanceamento da Equação I:

Cálculo da DTeO a partir da Equação II.

)/(1612

)24(82 zyx OHgCgO

zyx

zyxDTeO

Como se vê, a DTeO trata-se de um valor calculado, e não medido

experimentalmente, como a DBO, DQO e o COT. Em termos práticos é de

difícil avaliação, uma vez que será necessário conhecer-se a composição exata

da amostra para se proceder aos cálculos (JORDÃO; PESSÔA, 2005).

OHCOOOHC zyx 222 ???

)24(4

1

2222 zyxaOH

yxCOaOOHC zyx

OHy

xCOOzyxOHC zyx 2222

)24(4

1

162)24(4

116112

)24(4

11 2

zyxzyx

molsOzyxOHmolC zyx

Eq. (I)

Eq. (II)

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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS EM SALA:

01. Determinar a DTeO do ácido oxálico: (COOH)2 = C2O4H2

Resposta: DTeO = 0,18 mg O2/mg C2O4H2

02. Qual a demanda teórica de oxigênio para oxidar uma solução de 1000

mg/L de formaldeído (CH2O)?

Resposta: DTeO = 1067 mg O2/L

03. Determinar a DTeO para a glicina, aminoácido cuja fórmula química é

CH2(NH2)COOH, assumindo que:

a) No 1° estágio, o carbono é convertido em CO2 e o nitrogênio é

convertido em amônia;

b) No 2° estágio, a amônia é convertida sucessivamente em nitrito e

nitrato;

c) A DTeO é a soma do oxigênio necessário para satisfazer aos dois

estágios: demanda carbonácea de oxigênio e demanda nitrogenada

de oxigênio.

Resposta: DTeO = 3,5 mols O2 / mol de glicina ou

DTeO = 112 g O2 / mol de glicina

BIBLIOGRAFIA:

01. PIVELI, R. P.; KATO, M. (2005). Qualidade das águas e poluição: aspectos físico-químicos. Ed. ABES. 2005. 02. JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. (2005). Tratamento de Esgotos Domésticos. 4ª edição. Rio de Janeiro.

OHCONHOCOOHNHCH 223222 22

3)(

OHHNOONH 22232

3

3222

1HNOOHNO

(Nitritação)

(Nitratação)

Demanda

nitrogenada de

oxigênio