Caracterização e performance de produção de peróxido de hidrogênio de um reator de plasma frio

Abstract

Neste trabalho foi caracterizada a performance de um reator de plasma frio do tipo ponta ponta imersa. Foi estudada a produção de íons H3O+ e condutividade em função do tempo para plasma de N2, Ar e O2 sob água deionizada e foi constatado que tanto para pH quanto para condutividade, N2 > O2 > Ar. Enquanto a maioria do aumento de condutividade com plasma de O2 e Ar foi devido ao íon H3O+, no nitrogênio a condutividade era muito baixa para aquele pH, indicando que havia formação de alguma espécie que entrava em equilíbrio com o H3O+. Foi estudada a produção de peróxido de hidrogênio por plasma de argônio, nitrogênio e oxigênio sob água deionizada, foi constatado que o oxigênio produzia mais peróxido, seguido pelo argônio, e por último o nitrogênio. O nitrogênio produziu peróxido com velocidade inicial superior à do oxigênio, mas aos 7 minutos a concentração começou a cair. O reator apresentou um bom desempenho na produção de peróxido de hidrogênio em diversas condições de pH no caso do argônio e oxigênio, com as taxas de produção de hidrônio e peróxido de hidrogênio na mesma ordem de grandeza. Apenas em pH alcalino não foi observado peróxido de hidrogênio. No caso do nitrogênio, na maioria das condições o peróxido era consumido antes de ser medido, devido ao fato do mesmo reagir com outras espécies produzidas neste plasma. Apenas no pH 7 foi observada a produção de ordem zero do peródixo. A produção de peróxido deve ser complementada pela medida do nitrito, peroxinitrito e nitrato. As medidas elétricas indicam que o reator tende a uma potência constante quando há a presença de plasma, com uma maior tensão de alimentação causando uma maior ionização.