ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: ESTUDO CINÉTICO DA ADSORÇÃO DE DIFERENTES CORANTES TÊXTEIS SOBRE QUITOSANA
AUTORES: CHAVES, J.A.P.2; BEZERRA, C.W.B.1; SILVA, H. A. S.1, SANTANA, S. A. A.1, PENHA, R. S.1, VIEIRA, A.P.1; SOUZA, A.G.2;
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHãO1; UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAíBA2. (JAPCHAVES@YAHOO.COM.BR).
RESUMO: Neste trabalho são apresentados os dados cinéticos da adsorção dos corantes têxteis Verde Oliva Indanthren, Azul Remazol e Rubi Remazol sobre o biopolímero quitosana em soluções aquosas com pH, temperatura e agitação constantes. As cinéticas de adsorção foram monitoradas por espectrofotométrica eletrônica na região do UV-VIS. Os resultados obtidos mostraram que todos os sistemas investigados seguem uma cinética de pseudo-segunda ordem, cujas constantes de velocidade apresentaram os valores de 1,33x10–4; 0,115 e 2,45x10–3 mg–1.g.s–1 para os corantes verde, azul e rubi, respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: cinética de adsorção; corantes têxteis; quitosana.
INTRODUÇÃO: O tratamento de efluentes com elevado teor de corantes e metais através da adsorção é uma das alternativas promissoras que existem para remoção de espécies químicas em solução, especialmente quando se usa adsorventes naturais de baixo custo, como rejeitos da indústria e da agricultura, materiais argilosos e biomassa. Dentre os materiais que, a princípio, podem ser utilizados como materiais adsorventes para cátions metálicos e corantes orgânicos e inorgânicos, a quitosana tem encontrado amplo destaque na literatura como agente seqüestrante para tais espécies químicas em soluções aquosas ou em outros meios não aquosos [CRINI, 2005]. A quitosana é um copolímero de 2-amino-b(1-4)-2-desoxi-D-glicopiranose e 2-acetamido-b(1-4)-2-desoxi-D-glicopiranose, preparada a partir da reação de desacetilação da quitina - biopolímero presente nas cascas de crustáceos e fungos. Por esse motivo, o presente trabalho apresenta um estudo cinético preliminar do processo de adsorção de três diferentes corantes têxteis (Azul Remazol, Rubi Remazol e Verde Oliva Indanthren) sobre a superfície da quitosana em soluções aquosas de pH igual a 6.
MATERIAL E MÉTODOS: A quitosana adquirida para os estudos cinéticos foi moída e as partículas de tamanho entre 0,088 e 0,177 mm foram utilizadas nos processos de adsorção. Os corantes empregados como adsorvatos foram gentilmente cedidos por uma fábrica de tecidos da cidade de São Carlo/SP. Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico. O pH das soluções utilizadas nos processos adsortivos foi de aproximadamente 6,00. Um espectrofotômetro UV-VIS da Varian modelo Cary 50 foi usado nas determinações das concentrações das soluções dos corantes antes e após a adsorção. Todos os experimentos de adsorção foram realizados em batelada sob temperatura e agitação constantes. Os experimentos de adsorção foram realizados da seguinte maneira: aproximadamente 10,0 mg do material adsorvente foi pesado e a este foi adicionado 10 mL da solução do corante de concentração 4 mg.mL–1. Após um período pré-determinado, a mistura era filtrada e o filtrado era submetido imediatamente à análise espectrofotométrica. Esse procedimento fora repetido para todos os tempos das reações estudadas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados cinéticos de adsorção dos três corantes sobre a quitosana demonstraram que o equilíbrio nos três processos estudados é rapidamente atingido em curto período de tempo (~3 minutos), indicando uma forte interação entre as espécies em solução com a superfície do material adsorvente. Para determinar a ordem de reação de cada uma das três adsorções, os dados experimentais obtidos foram analisados utilizando as equações de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordens [CRINI, 2005]. Os resultados dos coeficientes de correlação obtidos através de regressão linear para as equações de pseudo-segunda ordem apresentaram valores próximos de 1, o que não foi observado quando os mesmos resultados foram tratados com a equação de pseudo-primeira ordem, o que nos leva a concluir que os processos adsortivos seguem cinéticas de pseudo-segunda ordem. Além disso, os valores dos e (quantidade adsorvida no equilíbrio), calculados teoricamente utilizando a equação de 2ª ordem, concordam perfeitamente com os valores experimentais obtidos em cada processo, ratificando o fato de que as reações de adsorção estudadas obedecem à cinética de pseudo-segunda ordem.
CONCLUSÕES: Os três corantes estudados apresentaram cinéticas de adsorção muito rápidas sobre a superfície da quitosana, sendo que os três processos obedecem à cinética de pseudo-segunda ordem. Por esse motivo, esse biopolímero estudado tem sido testado como material alternativo para remoção de corantes têxteis de efluentes industriais. A eficiência desse material como removedor de corantes em águas residuais também tem sido investigada através de suas isotermas de adsorção.
AGRADECIMENTOS:Os autores agradecem os apoios financeiros da CAPES, do CNPq e o suporte técnico da UFMA e da UFPB.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:CRINI, G. 2005. Recent developments in polysaccharide-based materials used as adsorbents in wastewater treatment. Progress in Polymer Science, 30: 38-70.