ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ESTUDO DE ADSORÇÃO DO HERBICIDA 2,4 D EM CARVÕES ATIVADOS DESTINADOS AO TRATAMENTO DE ÁGUA.
AUTORES: RORIS, D.F. (UFES) ; COVRE, M.A. (UFES) ; COELHO, E.R.C (UFES)
RESUMO: RESUMO: O presente trabalho teve como objetivo avaliar dois carvões ativados (CA) de origens diferentes, quanto as suas capacidades de adsorção do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), através do modelo de isoterma de Freundlich. Nos CAs foram realizadas as análises de caracterização e ensaios de adsorção do herbicida foram realizados com uma solução contaminada, de concentração conhecida, foi misturada em diferentes massas de carvões até atingir o equilíbrio. A quantificação do herbicida foi feita por espectrofotometria no UV-visível. Considerando os parâmetros analisados das isotermas e da caracterização, pode-se julgar que o CA da casca de coco apresenta maior capacidade adsortiva que o CA do babaçu, apesar do herbicida 2,4-D apresentar uma maior afinidade pelo outro carvão.
PALAVRAS CHAVES: herbicida, isotermas, adsorção.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Os processos convencionais de tratamento de água não são eficientes para a remoção de diversos pesticidas, inclusive o 2,4D. No Brasil, não se tem ainda uma tecnologia difundida que garanta a ausência do herbicida na água destinada ao abastecimento público. Portanto, torna-se necessária utilização de técnicas que possibilitem a remoção destes compostos nocivos ao meio ambiente e à saúde humana.
O carvão ativado tem sido muito utilizado em pesquisas que visam à remoção de compostos orgânicos tóxicos em meio liquido, devido a sua alta capacidade de adsorver determinados compostos. A eficiência de remoção de um composto químico pelo adsorvente depende de vários fatores, dentre eles: área superficial, além das propriedades moleculares do composto. Os fatores relacionados a qualidade do carvão dependem do material de origem e dos processos de pirólise e ativação, podendo ser física ou química.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODO: Neste estudo foram utilizados dois tipos de carvão ativado granular, um derivado de babaçu (CA-1) e outro derivado de casca de coco (CA-2), destinados ao tratamento de água, de duas marcas comerciais no Brasil. Segundo a norma ASTM D 3860-98, as amostras de carvão ativado foram submetidas a moagem e peneiramento, para ser utilizada uma granulometria menor que 0,044mm em 95% da massa, nos ensaios de adsorção.Para a caracterização dos carvões ativados foram realizadas as seguintes análises físico-químicas: área superficial específica BTE N2, densidade aparente, número de iodo (NI) e índice azul de metileno (IAM), teor de umidade, de cinza, de materiais voláteis, carbono fixo e pH. Nos ensaios da isoterma de adsorção utilizou-se uma solução tampão fosfato com o herbicida 2,4 D à 150mg/L (pH 6,8), obtida de uma solução estoque de 500 mg/L. Os experimentos foram realizados à temperatura constante,(25,0 ± 1,0)°C, com volumes totais de mistura de 100mL, sob mesa agitadora orbital. Após o período de agitação as amostras foram imediatamente filtradas em sistema de vácuo, utilizando membrana com abertura de poro de 0,45µm para a separação do material suspenso. Para evitar interferências relativas às diferenças no tempo de contato o ensaio foi realizado ensaios em regime de bateladas. A quantificação do herbicida foi realizada por espectrofotometria na região do UV/Visível no comprimento de onda de 284nm. Os dados obtidos foram ajustados conforme o modelo de adsorção Freundlich, um modelo empírico que considera a adsorção em multicamadas e é útil para descrever a adsorção em superfícies altamente heterogêneas sendo baseado na distribuição do soluto entre as fases sólida e líquida no equilíbrio (DI BERNARDO e DANTAS, 2005).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÕES: Os resultados obtidos na estimativa da capacidade adsortiva dos carvões ativados estudados na fase líquida para o herbicida 2,4-D, iodo e azul de metileno está descrita na Figura-1. Foram construídas duas isotermas de adsorção dos carvões estudados para o 2,4-D, conforme a Figura-2. Altos valores de Kf representam a alta capacidade de adsorção dos carvões ativados para o determinado adsorbato. Já o coeficiente 1/n representa a afinidade dos carvões ativados pelos adsorbatos, quanto menores os valores de 1/n maior essa afinidade. O parâmetro X/M representa a máxima capacidade adsortiva (mg/g) dos carvões, representando a massa do adsorbato adsorvida em miligramas por grama de carvão. No Brasil, segundo a norma EB-2133 (ABNT, 1991), o limite mínimo do índice de iodo para carvões ativados a serem utilizados em Estações de Tratamento de Águas é de 600mg/g, sendo nenhuma consideração feita em relação ao índice de azul de metileno. Em Marrocos, o limite mínimo de adsorção de azul de metileno é estabelecido em 180 mg/g (BAÇAOUI et al., 2001).O número ou índice de iodo está relacionado à microporosidade do carvão ativado, uma vez que requer poros com abertura inferior a 1 nm para ser adsorvida (KURODA et al., 2005). Já o índice de azul de metileno está associado à mesoporosidade do carvão ativado, requerendo poros com abertura próxima a 2,0 nm (WARHURST et al., 1997). O iodo e o azul de metileno são utilizados na associação com o tamanho dos poros do adsorveste, sendo neste estudo também utilizados como parâmetros para se definir a capacidade adsortiva dos carvões em estudo.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Considerando os coeficientes (Kf e 1/n) obtidos das isotermas pode-se julgar o carvão ativado CA-2 apresenta maior capacidade adsortiva que o carvão ativado CA-1, apesar do herbicida 2,4-D apresentar uma maior afinidade pelo carvão CA-1, devido ao coeficiente 1/n estar mais próximo de zero. Os parâmetros analizados dos dois carvões estudados mostraram que ambos apresentam grande capacidade de adsorção, e que o herbicida apresenta grande afinidade pelo adsorvente, podendo esses serem possivelmente utilizados como material adsorvente para remoção do herbicida 2,4-D em ETAs.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Ao PROSAB/CNPq. Ao Laboratório de Materiais Carbonosos e Cerâmicos (LMC). Laboratório de Analítica/DQUI. Laboratório de Físico Química/DQUI.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS – ABNT, Carvão ativado pulverizado para tratamento de água – especificações: EB – 2133. Rio de janeiro, 1991.
BAÇAOUI, A.; YAACOOUBI, A.; DAHBI, A.; BENNOUNA, C.; PHAN TAN LUU, R.; MALDONADO-HODAR, F. J.; RIVERA-UTIRLLA, J.; MORENO-CASTILLA, C. Optimization of conditions for the preparation of activated carbon from olive-waste cakes. Carbon, v. 39, p. 425-432, 2001.
DI BERNARDO, L.; DANTAS, A. D. Métodos e Técnicas de Tratamento de Água. Rima: São Carlos, 2005. 1566p
KURODA, E. K.; ALBUQUERQUE JR, E. C.; DI BERNARDO, L.; TROFINO, J. C. Caracterização e escolha do tipo de carvão ativado a ser empregado no tratamento de águas contendo microcistinas. 23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Campo Grande, 2005.
WARHURST, A. M.; McCONNACHIE, G. L.; POLLARD, S. J. T. Characterization and applications of activated carbon produced from moringa oleifera seed husk by syngle-step steam pirolysis. Water Research, v. 31, n. 4, p. 759-766, 1997.
