64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 8. Química

Remoção do corante têxtil turquesa remazol por adsorventes obtidos da biomassa do aguapé (Eichhornia crassipes )

Mayara Mondego Teixeira 1 Tayane Aguiar Freitas 1 Wyllamanney da Silva Pereira 1 Carlos Alexandre Holanda 1 Cícero Wellington Brito Bezerra 2

1. Depto. de química, UFMA, São Luís/MA 2. Prof. Dr./Orientador – Depto. de Química – UFMA

INTRODUÇÃO:

O desenvolvimento industrial melhorou a qualidade de vida na atual sociedade, entretanto, resíduos gerados pela crescente produção de bens de consumo têm ocasionado desequilíbrio ao meio ambiente. O setor têxtil faz parte desse nicho que tem contribuído com os transtornos ambientais, isto devido, a considerável carga de contaminantes presentes em seu efluente. O efluente se não tratado corretamente pode causar sérios riscos a saúde, pois muitos desses contaminantes são bioacumulativos, tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos. Dentre os métodos que removam/degradem corantes de efluentes têxteis, a adsorção é uma metodologia viável, pois possui uma relação custo/benefício razoavelmente aplicável em larga escala. Adsorventes alternativos de baixo custo têm despertado crescente interesse, principalmente, oriundos de materiais de lignocelulósicos, podemos citar a exemplo, cascas de arroz, amendoim, avelã e jaca. O aguapé é um lignocelulósico com elevado potencial de reprodução, ou seja, biomassa abundante, característica necessária a produção de adsorventes. O crescimento desenfreado causa problemas ao ambiente, pois interferi na oxigenação do meio, e desenvolvimento de algas e organismos aquáticos. Solução viável ao problema consiste em aplicar estar biomassa no processo de adsorção.

METODOLOGIA:

A biomassa do aguapé obtida no município de Paço do Lumiar – MA foi divida em raiz, caule e folha, e posteriormente, as partes foram secas em estufa (50 °C), trituradas (44 – 210 μm) e tratadas com uma solução de ácido nítrico 0,25 mol/L a 50 °C por 24 h. O corante foi utilizado sem purificação prévia. pHzpc, efeito do pH, cinética e isoterma foram realizados com 100,0 mg e 25 mL. O pHzpc foi determinado com soluções de HCl/(KCl, 0,1 mol/L) e KOH/(KCl, 0,1 mol/L) em uma faixa de pH entre 2 a 12. Os adsorventes foram misturados com solução do corante, colocados sob agitação constante durante 24 h, e filtrou-se para determinar os valores do pH final. O efeito do pH foi monitorado no intervalo entre 2 e 6, após contato de 24 h com uma solução do corante 200 mg/L a mistura foi centrifugada e determinada a concentração por espectrofotometria em 625 nm. A cinética foi realiza¬da em duas concentrações (50 e 1000 mg/L) e três temperaturas (10, 25 e 40 °C) em pH definido pelo estudo do pH. A isoterma foi realizada variando-se a concentração numa proporção de 50 entre 50 e 1000 mg/L com o tempo de equilíbrio definido na cinética.

RESULTADOS:

O pHzpc consiste no pH o qual há equilíbrio de cargas superficiais com a solução, tal que ΔpH = 0. Os valores pHzpc para a raiz, caule e folha foram estimados em 3,3; 3,1 e 3,4 respectivamente. Para valores de pH inferior ao pHzpc, as superfícies dos adsorventes estão carregadas positivamente, e superior, negativamente. A adsorção do corante foi influenciada pelo pH, a capacidade adsortiva aumentou com a diminuição do pH. Isto sugere a priori que o processo adsorção envolver sítios protonados interagindo com os grupos sulfônicos do corante. O equilíbrio cinético da adsorção do corante foi atingido em aproximadamente 150 min, para as duas concentrações. Os modelos cinéticos de Lagergren, Ho e Zeldowitsch (Elovich) foram aplicados aos dados experimentais, Ho foi mais adequado a 50 mg/L, enquanto, Elovich a 1000 mg/L para todos os adsorventes. A quantidade máxima adsorvida para raiz, caule e folha foram, respectivamente, 81, 73 e 73 mg/g para a temperatura menor e 117, 86 e 119 mg/g para a temperatura maior. Entre os modelos isotérmicos aplicados aos dados experimentais, o de Sips foi o que melhor justificou os dados. A entalpia, entropia e energia livre de adsorção obtida pela equação de Van’t Hoff indicaram que a adsorção das moléculas do corante pelos adsorventes é endotérmica.

CONCLUSÃO:

Os resultados experimentais do processo adsortivo do corante turquesa remazol pelos bioadsorventes tratados com HNO3 mostraram que esses adsorventes podem ser utilizados na recuperação de efluentes contaminados com este corante. O pHzpc mostrou que as superfícies dos adsorventes tornam-se carregadas positivamente em valores de pH inferior ao pHzpc. A capacidade de adsorção foi influenciada pela variação de pH, e a menor influência ocorreu com a folha. Os dados cinéticos, equilíbrio e termodinâmicos de adsorção do corante mostram a influência positiva da temperatura durante o processo adsortivo (endotérmico). Os parâmetros cinéticos mostraram que o processo de adsorção do turquesa remazol ocorre segundo um mecanismo cinético de segunda ordem, o modelo de Ho faz uma melhor previsão dos dados em baixa concentração, enquanto, Elovich em alta concentração. Os dados de equilíbrio de adsorção em diferentes temperaturas denotaram que a eficiência de remoção aumenta com o aumento da temperatura segundo a ordem dada: “folha ≈ raiz > caule”. O modelo isotérmico de Sips foi o que melhor explicou os resultados experimentais em todas as temperaturas. A entalpia, entropia e energia livre de adsorção indicaram que a remoção do corante torna-se mais espontânea à medida que a temperatura aumenta.

Palavras-chave: bioadsorventes, adsorção, corante têxtil.