Aplicação de imagens digitais no monitoramento da fotodegradação da tartrazina

Abstract

A tartrazina é um corante amarelo azoico amplamente utilizado em alimentos, porém durante sua produção e utilização podem ocorrer perdas, ocasionando contaminação do meio ambiente. Uma forma eficiente de degradar compostos orgânicos como a tartrazina é a utilização de processos oxidativos avançados (POAs), como a fotodegradação empregando radiação UV e peróxido de hidrogênio. Esta fotodegradação é monitorada por espectrofotômetro de bancada, porém este acompanhamento pode ser realizado de forma mais barata e portátil através de um aplicativo de celular. Contudo, é necessário que sejam determinadas as condições de análise. Este trabalho propõe desenvolver um método analítico, através de imagens digitais, utilizando o aplicativo de celular PhotoMetrix PRO para monitorar uma reação de fotodegradação da tartrazina. Os resultados serão comparados com os de um método de referência que emprega espectrofotometria de absorção na região do visível, utilizando um espectrotofômetro de bancada. A degradação de uma solução de tartrazina utilizando apenas radiação ultravioleta não se mostrou eficiente, pois ocorreu de forma muito lenta. Duas amostras foram fotodegradadas utilizando peróxido de hidrogênio e radiação UV e monitoradas através de imagens digitais utilizando o aplicativo PhotoMetrix PRO e espectrofotômetro UV-Visível, uma amostra com adição de 16 μL de H2O2 37,5% (m/V) e outra com adição de 27 μL de H2O2 37,5% (m/V). A amostra com menor teor de peróxido de hidrogênio apresentou maior divergência entre os resultados obtidos por espectrofotômetro e por imagens digitais, com erro percentual relativo de 13,43%. A amostra contendo maior teor de peróxido de hidrogênio levou a um erro percentual relativo de apenas 2,5%. Apesar de terem sido realizadas duas fotodegradações com quantidades diferentes de peróxido de hidrogênio, é possível notar uma tendência de que uma concentração mais elevada de peróxido é importante para que ocorra uma aproximação dos resultados obtidos por espectrofotômetro e por PhotoMetrix PRO. O método de análise colorimétrica por imagens digitais utilizando o aplicativo PhotoMetrix PRO é viável, se mostrando uma alternativa economicamente mais barata do que o método tradicional empregando espectrofotometria.

Tartrazine is a yellow azo dye widely used in food, but losses may occur during its production and use, causing contamination of the environment. An efficient way to degrade organic compounds such as tartrazine, is the use of advanced oxidative processes (AOPs), such as photodegradation using UV radiation and hydrogen peroxide. This photodegradation is monitored by a benchtop spectrophotometer, but this monitoring can be performed in a cheaper and portable way through a cell phone application. However, it is necessary to determine the analysis conditions. This work proposes to develop an analytical method, through digital images, using the PhotoMetrix PRO mobile application to monitor a tartrazine photodegradation reaction. The results will be compared with those of a reference method that employs absorption spectrophotometry in the visible region, using a benchtop spectrophotometer. The degradation of a tartrazine solution using only ultraviolet radiation was not efficient, as it occurred very slowly. Two samples were photodegraded using hydrogen peroxide and UV radiation and monitored through digital images using the PhotoMetrix PRO application and UV-Visible spectrophotometer, one sample with the addition of 16 μL of H2O2 37.5% (m/V) and the other with the addition of 27 μL of H2O2 37.5% (m/V). The sample with the lowest hydrogen peroxide content showed the greatest divergence between the results obtained by spectrophotometer and by digital images, with a relative percentage error of 13.43%. The sample containing the highest hydrogen peroxide content led to a relative percentage error of only 2.5%. Although two photodegradations were performed with different amounts of hydrogen peroxide, it is possible to notice a tendency that a higher concentration of peroxide is important for an approximation of the results obtained by spectrophotometer and by PhotoMetrix PRO. The method of colorimetric analysis by digital images using the PhotoMetrix PRO application is viable, proving to be an economically cheaper alternative than the traditional method using spectrophotometry.