ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: AVALIAÇÃO DA ADSORÇÃO DE NÍQUEL EM SOLUÇÃO AQUOSA UTILIZANDO ALGAS
AUTORES: MELLO, N.T. – UFPE; HOPPER, D. P. – UFPE; SILVA, J.E. – UFPE, MOTTA, M.-UFPE; FILHO, N. M.; SILVA, V.L. – UFPE
RESUMO: RESUMO: Neste trabalho empregou-se a alga Arribada para remoção de níquel em soluções aquosas. O processo de adsorção foi avaliado através de estudos de pH da solução, granulometria do adsorvente, massa de alga e agitação.Estudos de cinética e equilíbrio demonstraram que o equilíbrio é alcançado a partir de 90 minutos. O modelo de Langmuir ajustado aos resultados experimentais em pH 3 (R2 = 0,9969) e pH 4 (R2 = 0,9953) forneceu as capacidades máximas de adsorção de 14,01 mg/g e 14,5 mg/g e constantes de equilíbrio (b) de 0,1 L/mg e 0,14 L/mg para pH 3 e pH 4, respectivamente. Embora estes resultados tenham sido inferiores àqueles encontrados na literatura para outros adsorventes, a alga Arribada apresentou-se adequada ao fim proposto.
PALAVRAS CHAVES: macroalgas, níquel, adsorção.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Metais se acumulam no homem nos rins (GOLÇALVES, 1995), sistema nervoso central e fígado, causando lesões e até a morte (VOLESKY, 2001). Na Resolução CONAMA nº 357, efluentes com níquel podem ser lançados em corpos de água com concentração até 2 mg/L (CONAMA, 1986). A precipitação ou tratamento eletroquímico são ineficientes, caros ou inconvenientes (MATHEICKAL e YU, 1999). Os efluentes podem ser tratados com biomassas mortas (HOLAN, 1994), pois o custo é menor (SARRET et al., 1998) e com menor impacto ambiental (VOLESKY, 1999). A biossorção (DARNALL et al., 1986) ocorre na superfície da alga que tem proteínas e carboidratos (DAVILA et al., 1995) que interagem com o metal (YU, 2001). O níquel foi escolhido por ser um poluente recalcitrante encontrado em efluentes (CHONG et al., 2000) e de baixa interação com microalgas (WONG et al., 2000). O trabalho se propõe a desenvolver um processo de remoção de níquel de um efluente industrial com macro-algas. A etapa inicial é apresentada e consiste no uso de macro-algas na biossorção de níquel em solução aquosa. São apresentados os resultados do estudo cinético e de equilíbrio em tanques agitados
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: Nos experimentos foram utilizados os seguintes reagentes: solução de HCl 0,1 mol/L em pH 3 e 4; cloreto de níquel hexahidratado; algas arribadas lavadas, secas ao sol (35ºC), moídas com moinho de facas e tamisadas a uma granulometria de 28-65 mesh (0,21-0,42 mm).Os experimentos cinéticos foram realizados com 5g de alga em 2,5 L da solução de níquel (10 mg/L) em solução de HCl, a pH 3 e 4. Foram coletadas alíquootas de 5 mL nos tempos de 0,25 a 180 minutos. Os experimentos de equilíbrio de adsorção foram realizados colocando-se em contato 35 ml de solução, com concentrações de níquel variando de 5 a 40 mg.L-1, com 0,07g da alga, por um tempo determinado pela cinética. As soluções foram filtradas e as concentrações iniciais e finais do níquel foram analisadas por Espectrofotometria de Absorção Atômica em Chama. Os experimentos foram feitos à temperatura ambiente. Os resultados de equilíbrio foram utilizados na identificação da isoterma do modelo de Langmuir e calcular a quantidade máxima de adsorção do níquel pela alga e a constante de equilíbrio (YU, 2000).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÕES: O tempo de equilíbrio na adsorção do níquel, em experimento cinético, com a solução em pH 3 e 4 foi de 90 minutos, com remoção de 80% do metal. O volume de cada amostra foi de 5 ml, pois o volume retirado de alíquotas não deve ultrapassar 10% do volume total do reator para não interferir na modelagem utilizada. As isotermas de adsorção do níquel em pH 3 e 4, obedecendo o modelo de Langmuir, tiveram o comportamento do tipo I. Os experimentos de equilíbrio foram feitos a temperatura ambiente e sob agitação constante de 450 rpm. Com a equação de Langmuir linearizada, estimou-se a capacidade máxima de adsorção para pH 3 que foi de 14,01 mg/g e para pH 4 foi de 14,51 mg/g. A constante de equilíbrio de Langmuir (b) foi de 0,1 L/g para pH 3 e de 0,14 L/g em pH 4. Na linearização obteve-se R2 de 0,9969 para pH 3 e 0,9957 para pH 4. Para comparação, na literatura as macroalgas Sargassum fluitans (HOLAN, 1994) e Durvillaea potatorum (YU, 2000) obtiveram retenção de 44 e 0,07 mg/g de níquel em 60 e 25 minutos respectivamente. Carvão ativo de casca de amêndoa reteve no máximo 37 mg/g de níquel em 50 minutos (HASAR, 2003).
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: A utilização da alga Arribada é possível e eficaz em banhos finitos, mas torna-se necessário um estudo mais aprofundado para utilizar as algas em colunas de leito fixo em regime permanente. Apesar das concentrações níquel retiradas pela alga estarem abaixo do que foi encontrada na literatura, a utilização de algas arribadas para polimento final de um efluente, em conjunto com outros processos, é de grande viabilidade. Pois a alga arribada é uma matéria-prima abundante e que precisa de pouco processamento para ser utilizada.
AGRADECIMENTOS:Agradecimentos ao CNPq, CAPES
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:
CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução Nº 357, de 2005; MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO URBANO E MEIO AMBIENTE.
CHONG, A. M. Y. et al. 2000.Chemosphere, 41, 251-257,
DARNALL, DENNIS W. et al. 1986.In trace metal recovery from aqueous solution. London: Thompson, R.T., p. 1-24..
DAVILA, M. G. et al. 1995. Environmental Science and Technology. 29, 2, 290.
GONÇALVES, M. M. M. et al.1995. Remoção de metais de efluentes líquidos por microorganismos. In: ENCONTRO NACIONAL DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS E HIDROMETALURGIA, COPPE/UFRJ, 16, 532-546.
HASAR, H. 2003.Journal of Hazardous Materials, B97, 49-57.
HOLAN, Z. R. & VOLESKY, B. 1994. Biotechnology and Bioengineering, 43, 1001-1000
MATHEICKAL, J.T. & YU, Q. 1999. Bioresource Technology, 69, 223-229.