ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: Avaliação da capacidade de adsorção de íons Fe(III) em soluções aquosas por argilas do grupo caulim
AUTORES: SOUSA, D. N. R. (UECE) ; CHAVES, T. F. (UECE) ; QUEIROZ, Z. F. (UECE) ; GIRÃO, J. H. S. (UECE)
RESUMO: Nas últimas décadas, as argilas têm sido utilizadas para diversos fins científicos e tecnológicos, tais como, nos processos de adsorção, dentre outros. Essas potencialidades são decorrentes das propriedades físico-químicas que as mesmas apresentam,sendo que estas podem ser alteradas visando aumentar a sua eficiência. No presente trabalho foram realizados testes de adsorção de íons Fe (III) em soluções aquosas utilizando argilas do grupo caulim. Para isso, realizou-se contatos em repouso do material com as soluções de ferro em concentrações de 10, 50 e 100 mg/L Fe(III). Os resultados observados mostram que o material em estudo oferece uma alternativa ecologicamente viável em sistemas de análise química que realizam a determinação de metais por pré-concentração.
PALAVRAS CHAVES: adsorção, fe(iii), argilas do grupo caulim.
INTRODUÇÃO: Atualmente, um dos problemas mais sérios que afetam o meio ambiente é a poluição química de natureza orgânica ou inorgânica, decorrente dos despejos residenciais e industriais1. Estes efluentes contendo metais pesados como ferro, cobre, chumbo, níquel e mercúrio, podem causar sérios problemas ao meio ambiente e a saúde humana, visto que, estes metais são tóxicos até em concentrações baixíssimas2. A atividade de uma substância tóxica depende sempre de sua concentração no organismo, independente do mecanismo de intoxicação. Embora alguns metais sejam biogenéticos, isto é, sua presença é essencial para permitir o funcionamento normal de algumas rotas metabólicas, a maioria dos metais pesados, se ingeridos em concentrações demasiadas, são venenos acumulativos para o organismo1. Tal problemática tem ocasionado a busca, cada vez mais crescente, de materiais porosos com grande eficiência na retenção de metais pesados, no tratamento de águas de despejos e na purificação de águas para consumo humano. A aplicação de aluminossilicatos na remoção de metais pesados vem sendo muito estudada devido ao baixo custo, fácil obtenção e possibilidade de reutilização desses materiais3. Os minerais argilosos ou aluminossilicatos possuem a propriedade de trocar íons fixados na superfície exterior de seus cristais. A capacidade de troca iônica que um material argiloso pode adsorver e trocar é uma propriedade que resulta do desequilíbrio das suas cargas elétricas. Este desequilíbrio deve-se a substituições isomórficas, as quais influenciam fortemente determinadas propriedades físico-químicas e tecnológicas4. Dentro deste contexto, o presente trabalho propõe a utilização de argilas do grupo caulim na remoção de íons Fe (III) em soluções aquosas.
MATERIAL E MÉTODOS: A amostra utilizada para realização dos testes de adsorção de íons metálicos Fe (III) foi um caulim branco já beneficiado, cedido pela Empresa Caulisa Comércio e Beneficiamento de Minérios Ltda, do Estado da Paraíba. Inicialmente, a amostra passou por um tratamento térmico a 65ºC por 24h. Para a avaliação da capacidade de adsorção do íon Fe (III), realizou-se em diferentes sistemas, o contato de 1g do caulim em 20mL de uma solução do íon em concentrações de 10, 50 e 100 mg/L, preparadas a partir do seu sal na forma de cloreto de ferro (III). Os sistemas permaneceram em repouso durante os intervalos de tempo de 1, 3 e 6h em temperatura ambiente. Decorridos os tempos de contato, foram determinadas as concentrações de Fe (III) nos filtrados em um Espectrômetro de Absorção Atômica com atomizador com chama ar-acetileno (Modelo Varian SpectrAA55, Austrália), corrente da lâmpada de 5,0A, velocidade do fluxo 6mL/min. e comprimento de onda 284,3nm.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Observou-se que para a concentração de 10 mg/L, houve uma taxa de adsorção equivalente a 60% e 95% do Fe(III), em apenas uma hora de contato, em pH 2 e 5 ≤ pH ≤ 6, respectivamente, apresentando uma excelente reprodutibilidade apresentando um desvio padrão da ordem de 4,5% entre as três amostras do material adsorvente. Para a concentração de 50 mg/L foram adsorvidos 50% de ferro em 5 ≤ pH ≤ 6, em apenas 1 hora de contato. Quando variou-se o pH de 2 para 5 ≤ pH ≤ 6, ocorreu um aumento das taxas de adsorção de, aproximadamente, 35% a 40% para as concentrações de 10 e 50 mg/L, respectivamente.
CONCLUSÕES: Diante dos resultados obtidos, conclui-se que o caulim, nas condições estudadas, pode ser utilizado como um excelente adsorvente de Fe(III), principalmente em sistemas de análise química que realizam a determinação de metais por pré-concentração.
AGRADECIMENTOS: Aos Laboratórios de Análises de Água e Efluentes e Tecidos Vegetais da Faculdade de Tecnologia CENTEC de Limoeiro do Norte - CE.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. AGUIAR, M. R. M. P. e NOVAIS, A. C.
Remoção de metais pesados de efluentes industriais por aluminossilicatos. Quím. Nova v.25 n.6b São Paulo nov./dez. 2002.
2. RODRIGUES, M. G. F. et al. Cerâmica 50 (2004) 190-196.
3. SENA, L. F. Aplicabilidade do resíduo de caulim-rio capim na adsorção do Pb2+. Ciência & Tecnologia dos Materiais, Vol. 18, nº 3 / 4, 2006.
4. MEIRA, J. M. L. Argilas: o que são, propriedades e classificações. Comunicações Técnicas. Janeiro de 2001.
