ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: UTILIZAÇÂO DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR NA REMOÇÃO DE AZUL DE METILENO EM MEIO AQUOSO: resultados preliminares
AUTORES: SILVA, N.I. (UNILAVRAS) ; AMARAL, L.C.S. (UNILAVRAS)
RESUMO: RESUMO: Os corantes são poluentes geralmente presentes em efluentes de várias indústrias e são considerados tóxicos para a biota aquática, podendo causar alergias, dermatites e até câncer nos homens. Assim, é importante remover os corantes antes que o efluente seja descarregado em rios e corpos aquáticos. Dentre os processos usados para removê-los, a adsorção apresenta ampla capacidade de remoção, mas o adsorvente mais utilizado, o carvão ativo é oneroso. O objetivo deste trabalho foi estudar a capacidade do resíduo bagaço da cana, em adsorver um corante catiônico, o azul de metileno. Foram realizados ensaios de adsorção e os dados se ajustaram a isoterma de Freundlich. Observou-se que o bagaço da cana foi capaz de reter o azul de metileno, mesmo sem nenhum tratamento químico.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: adsorção, corantes, resíduo.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Desde o início da colonização do Brasil, a cana-de-açúcar constitui uma das principais culturas do país. Em meados da década de 70, com a crise do petróleo e a procura de fontes alternativas de combustível, o Brasil começou a utilizar essa cultura para a produção de álcool carburente (ORTEGA FILHO, 2003). Do sistema de produção e processamento da matéria-prima para a indústria do açúcar e do álcool se obtém-se como produtos o açúcar nas suas mais variadas formas e tipos, o álcool (anidro e hidratado), o vinhoto e o bagaço. Ortega Filho (2003) ressalta que o bagaço da cana é usado, em algumas indústrias como uma fonte alternativa de energia, por possibilitar a geração de energia elétrica através de sua queima.
Do ponto de vista ambiental, a remoção da cor dos efluentes é um dos grandes problemas enfrentados pelo setor têxtil. Com suas intensas colorações, os corantes restringem a passagem de radiação solar, provocando alterações na biota aquática e causando toxicidade aguda e crônica destes ecossistemas (DALLAGO et al., 2005). Dentre os processos visando à eliminação desses contaminantes, a adsorção apresenta maior aplicação industrial. Segundo Singh et al (2005), os resíduos agrícolas são uma boa alternativa para o carvão ativo, um excelente adsorvente, porque o processo empregando o carvão ativo é oneroso e, portanto, surge a necessidade de se pesquisar produtos alternativos para essa finalidade. o objetivo deste trabalho foi estudar a capacidade do resíduo bagaço da cana em adsorver o corante azul de metileno. Escolheu-se esse resíduo porque, embora seja utilizado como combustível, pode-se agregar valor ao mesmo ao usá-lo como adsorvente.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Foram coletadas aleatoriamente amostras de bagaço da cana seco em diversos tamanhos na Cachaça Bocaina, localizada em de Lavras-MG. No Centro Universitário de Lavras, o bagaço da cana foi lavado e secado em estufa, posteriormente triturado e peneirado.
Os ensaios de adsorção foram realizados usando o bagaço da cana sem nenhum tratamento químico (apenas triturado). Utilizou-se 0,5 g da amostra de bagaço da cana e adicionou-se 25 mL de solução de azul de metileno nas concentrações 1,2 x 10-5 mol L-1, 2,4 x 10-5 mol L-1, 3,6 x 10-5 mol L-1, 4,8 x 10-5 mol L-1. As condições experimentais foram: agitação mecânica a 25ºC, por 14 h. Em seguida, centrifugou-se as amostras. Após filtração, alíquotas foram analisadas em espectrofotômetro, usando comprimento de onda de 665 nm. A curva de calibração foi construída com concentrações no intervalo de 1,2x10-6 mol L-1 a 1,2x10-5 mol L-1.
As quantidades adsorvidas foram calculadas pela equação:
Qads=(Ci-Ce) V/m
em que:
Qads = quantidade de azul de metileno adsorvida por massa de adsorvente (mg g-1)
Ci e Ce = concentrações de azul de metileno inicial e no equilíbrio (mg L-1)
V = volume da solução contendo azul de metileno (L)
m = massa de adsorvente (g)
Os dados foram ajustados usando modelo matemático de Freundlich e de Langmuir.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após leitura das alíquotas no espectrofotômetro, contruiu-se a curva de calibração (A = 83009 [azul de metileno] - 0,0098, R2 = 0,9988) e calculou-se a quantidade de azul de metileno adsorvida por grama de sabugo de milho.
Após utilizar os modelos matemáticos de Freundlich e de Langmuir, observou-se que o modelo de Freundlich se ajustou melhor aos dados. Neste modelo, a equação pode ser expressa pela forma linearizada:
log Qads = log Kf + (1/n)log(Ce), em que:
Qads representa a quantidade de azul de metileno ligada à fase sólida (mg g-1), Kf é a constante de Freundlich e representa a capacidade de sorção do sólido e n é uma constante que indica a homogeneidade dos sítios de adsorção.
Os parâmetros encontrados foram: Kf= 1000 e n = 0,55, com R2 = 0,7.
Comparado com trabalhos apresentados por Bertoli et al. (2007 e 2008), que estudaram a capacidade adsorvente de sabugo de milho, embora o valor de Kf tenha sido superior para o bagaço da cana, o modelo de Freundlich se ajustou melhor para o adsorvente sabugo de milho (R2 = 0,92). Ressalta-se que Bertoli et al. (2008), obtiveram este resultado com sabugo de milho tratado quimicamente conforme Portto et al.(2006) e, quando usaram o sabugo de milho não tratado, apenas triturado, não foi possível ajustar nenhum modelo matemático e o sabugo de milho não foi eficiente para remover o azul de metileno.
Assim, o bagaço de cana possui capacidade de reter o corante catiônico azul de metileno, mesmo sem nenhum tratamento químico.
,
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: O bagaço da cana-de-açúcar, apenas triturado retém um corante catiônico, o azul de metileno. Tratamentos químicos estão sendo realizados neste material, visando aumentar sua capacidade de adsorção, para que seja viável sua utilização como adsorvente.
AGRADECIMENTOS: À Fundação Educacional de Lavras, pelo auxílio financeiro para a condução deste trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ORTEGA FILHO, S. O Potencial da Agroindústia Canavieira no Brasil. Departamento FBT-USP, São Paulo-SP, Dezembro 2003. Disponível em: www.fcf.usp.br. Último acesso: 19/06/2007.
DALLAGO, R.M; SMANIOTTO, A. Resíduos sólidos de curtumes como adsorventes para remoção de corantes em meio aquoso. Química Nova, v.28, n.3, p.433-437, 2005.
SINGH, K.V.; MOHAN, D.; KUMULAR, P.S. Removal of Hexavalent Chromium from Aqueous Solutions Using Low-Cost Activated Carbons Derived from Agricultural Waste Materials and Activated Carbon Fabric Cloth. Ind. Eng. Chem. Res., v.44, p.1027-1042, 2005.
PORTTO, A. et al. Investigação da capacidade adsorvente de um resíduo agrícola (sabugo de milho) na remoção de cor. In: Reunião Anual da SBQ. 2006.
BERTOLI, A. C.; AMARAL, L.C.S.; JANUÁRIO, J. P. Capacidade adsorvente do sabugo de milho na remoção de azul de metileno em meio aquoso: influência de condições experimentais. In: Reunião Anual da SBQ. 2008.
BERTOLI, A. C.; AMARAL, L.C.S. Estudo da capacidade adsorvente do sabugo de milho na remoção de corante em meio aquoso. In: Encontro Regional da SBQ-MG. 2007.
