Recebido em 11/6/01; aceito em 8/11/01 SONOCHEMICAL PRODUCTION OF OXIDIZING SPECIES IN WATER SOLUTION SATURATED WITH CARBON TETRACHLORIDE. In this work the CCl 4 degradation in aqueous solution by sonication with 40 kHz commercial ultrasonic bath was investigated. Sonochemical degradation of CCl 4 occur by the cleavage of C-Cl bond into the cavitation bubbles. Oxidation reactions and the pH decreasing in the bulk solution during sonication were attributed to chlorine radicals produced by CCl 4 sonolysis, leading to increase the chloride concentration. The formation of oxidizing agents was evaluated employing I -and Fe 2+ ion solutions, converted to I 2 and HIO, and Fe 3+ , respectively. The amount of chloride and hydronium ions produced after 3 min of irradiation was 11.52 and 12.19 mmol, respectively, suggesting that the same reaction was involved to produce these ions. Fe 2+ oxidation and the pH variation were monitored to estimate chlorine radical formation rate in the presence (0.107 mmol s -1 ) and absence (0.092 mmol s -1 ) of metallic ion during the first minute of sonication.Keywords: sonochemical reactions; oxidizing species generation; carbon tetrachloride sonolysis.
INTRODUÇÃOOs efeitos químicos provocados pelos ultra-sons ocorrem devido ao fenômeno da cavitação acústica, que é o processo de nucleação, crescimento e colapso de bolhas transientes em líquidos expostos a ondas ultra-sônicas de baixa frequência (< 1 MHz) 1 . As ondas ultrasônicas se propagam através de um líquido em ciclos alternados de compressão e expansão, porém, caso a onda acústica tenha pressão suficientemente alta, pode vencer as forças intermoleculares num ponto do líquido, criando uma cavidade para a qual podem se difundir, durante a etapa de expansão, os gases e vapores presentes no líquido. Na etapa de compressão os gases e vapores não retornam completamente para o líquido, resultando em aumento efetivo do tamanho da cavidade durante os ciclos seguintes de compressão e expansão até que seja atingido seu diâmetro crítico, entrando em violento colapso 2 . O colapso das bolhas transientes provoca a liberação de grande quantidade de energia, gerando temperaturas locais instantâneas muito elevadas (5200 K) e pressões da ordem de centenas de atmosferas 3,4 .O processo de cavitação e as temperaturas geradas no colapso são fortemente dependentes da pressão de vapor do solvente. Assim, moléculas de solventes com altas pressões de vapor (e.g. moléculas de água) podem penetrar nas cavidades e, no momento do colapso, sofrerem sonólise, resultando na formação de novos produtos (e.g. H 2 e H 2 O 2 ).Propriedades físico-químicas dos gases dissolvidos (condutividade térmica, capacidade calorífica, pressão parcial e solubilidade no solvente) garantirão a eficiência da cavitação e, conseqüentemen-te, da sonólise 5,6 . Em outra aproximação, sabe-se que a eficiência de cavitação depende da freqüência e amplitude das ondas acústicas, potência do sonicador, bem como da tensão superficial, força iônica e temperatura do meio solvente 7 . Também, a pre...