ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ESTUDO DA BENTONITA MODIFICADA COM LINHAÇA E PARAFINA NA ADSORÇÃO DE HPAs EM SOLUÇÕES OLEOSAS.
AUTORES: BEZERRA, C. A. (UFRN) ; SANTOS, A. S. (UFRN) ; SILVA, P. M. F. (UFRN) ; AMARAL, K. C. O. G. (UFRN) ; MELO, J. V. (UFRN) ; LIRA, D. C. (UFRN) ; FREIRE, R. M. L. (UFRN)
RESUMO: A bentonita é um argilo mineral que possui cerca de 60% de montmorilonita, pertencente à família dos filossilicatos com estrutura lamelar. A argila foi caracterizada utilizando espectrofotometria no infravermelho e termogravimetria com o objetivo de comprovar a hidrofobização do argilo mineral. Foram também investigados a modificação da bentonita com linhaça e parafina, percentual de hidrofobizante e volume da solução oleosa em uma coluna através de um planejamento fatorial 23 a fim de obter um material capaz de remover HPAs de águas contaminadas por óleo. O resultado foi obtido pela técnica de fluorescência e teve como efeito principal o primeiro fator com melhor adsorção nas condições (- + -) que foi de 68%.
PALAVRAS CHAVES: palavras chave: bentonita. quimiometria. hpas.
INTRODUÇÃO: Um dos problemas mais graves relacionados a poluição ambiental é a contaminação da água através de efluentes industriais com concentrações acima das normas estabelecidas pela Legislação. Nas últimas décadas, o interesse na descontaminação de resíduos industriais vem crescendo bastante, vários estudos vêm sendo feitos em argilas para diversos fins científicos e tecnológicos (catálise, processos de adsorção, purificação de óleos vegetais, etc). Os sedimentos são materiais sólidos constituídos de argilas que são formandos essencialmente de silicatos hidratados de alumínio, sendo o principal componente das frações minerais dos solos possuindo partículas de tamanho inferior a 2 mm (SERAP et al, 2007). A bentonita é um argilo mineral que possui cerca de 60% de montmorilonita, pertence à família dos filossilicatos com estrutura lamelar, essa argila é de extrema importância para indústria devido a sua propriedade natural de capacidade de troca iônica (CTC) e também por apresentar expansão na presença de água (inchaço), chegando a expandir até 8 vezes o seu volume (BESQ et al, 2003). O tratamento das águas produzidas em campos de petróleo é necessário uma vez que grandes quantidades de poluentes contidos em diferentes concentrações não podem ser descarregados no ambiente marinho. Um dos poluentes que necessitam de bastante cuidados são os HPAs (Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos) por apresentarem características mutagênicas/carcinogênicas encontrados geralmente no ambiente como misturas complexas que se derivam de fontes múltiplas. O objetivo deste trabalho é utilizar a bentonita modificada com um planejamento fatorial 23 a fim de otimizar um sistema para adsorção de HPAs em águas produzidas.
MATERIAL E MÉTODOS: A bentonita foi desagregada em almofariz de porcelana, peneirada até obter a granulometria de 250 mesh. A modificação do material foi gerada de forma bastante homogênea, solubilizando a linhaça e parafina em hexano e posteriormente a adição da argila sob evaporação. A sintetização da água produzida foi realizada através da solubilização de 10mL de óleo diesel comercial em 3L de uma solução salina (50g/L) sob agitação constante a 40ºC e posteriormente a separação do óleo insolúvel do solúvel com o uso de um funil de separação.A argila modificada foi empacotada em colunas de vidro de acordo com o planejamento fatorial 23 com dois níveis e três fatores (Tipo do Hidrofobizante, percentual de hidrofobizante e volume de solução oleosa) nos seus respectivos níveis inferiores (parafina, 1% e 40mL) e superiores (óleo de linhaça, 3%, 100mL), sendo realizados oito ensaios com repetições totalizando dezesseis ensaios. A água produzida sintetizada com alta salinidade foi posteriormente introduzida à coluna sem controle de fluxo, o líquido filtrado foi extraído com hexano e analisado por fluorescência. O pó resultante da granulometria foi caracterizado por termogravimetria TA Instruments modelo 2950, em fluxo de ar com taxa de aquecimento de 10ºC/min, como também por espectrofotometria na região do infravermelho.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados obtidos através de análise termogravimétrica mostraram que o processo de modificação da argila foi bastante eficiente, como mostra as figura 1 (a), (b), (c) e (d). Onde se observou que aproximadamente cerca de 7% da perda de material na faixa de temperatura de 106ºC a 600ºC foi devido à decomposição da matéria orgânica introduzida pela linhaça. Nas análises por espectrofotometria na região do infravermelho, o resultado (d) indica uma banda na faixa de 2935 cm-1 que é referente ao estiramento de (CH) de alifático para a bentonita hidrofobizada com linhaça. Os resultados obtidos a partir do planejamento fatorial mostraram que os fatores dois e três quando sozinhos não influenciam nas respostas, porém quando interagem entre si a resposta torna-se bastante significativa no processo de adsorção de HPAs pelo sedimento e que as melhores condições de remoção de HPAs no meio aquoso é mostrado no terceiro ensaio de acordo com a matriz de planejamento (- + -), chegando a adsorver empiricamente em torno de 68%. O primeiro fator apresentou efeito negativo, ou seja, provocou um aumento da resposta à medida que o fator variou do nível superior para o seu nível inferior. O cubo (figura 2) mostra claramente que a resposta do primeiro fator cresce do nível menor (- - -) para o maior (+++) e que ocorre uma interação muito forte entre os fatores dois e três.
CONCLUSÕES: A partir da interpretação dos resultados pode-se concluir que o primeiro fator obteve melhor resposta no seu nível inferior do planejamento fatorial, modificação com parafina. Esse efeito é lógico, pois a parafina é um derivado do óleo tendo polaridade semelhante do adsorvido. O resultado do terceiro ensaio ( - + - ) mostra que a Bentonita modificada com 3% de parafinas em volume menor de água sintetizada adsorve empiricamente 68% de HPAs, sendo a melhor resposta do planejamento . A técnica de fluorescência utilizada fornece valores relativo por se tratar de uma técnica semi quantitativa.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao CNPq pelo auxílio e ao NEPGN pela realização das medidas de fluorescência e por todo apoio concedido.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS: Serap, S. et al. Application of iron-rich natural clays in Camlica, Turkey for boron sorption from water and its determination by fluorimetric-azomethine-H method - Journal of Hazardous Materials, 146 (2007) 180–185.
Besq, A. Physicochemical characterisation and flow properties of some bentonite muds - Applied Clay Science, 23 (2003) 275– 286.
