ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: AVALIAÇÃO E CINÉTICA DA RETENÇÃO DE CORANTES DA INDÚSTRIA TÊXTIL EM ADSORVENTE DE BAIXO CUSTO
AUTORES: DANTAS, S. L. A (UFCG) ; SANTOS, C. P. F. (UFCG)
RESUMO: O trabalho de pesquisa desenvolvido por este grupo tem como objetivo melhorar a eficiência do processo de tratamento de águas residuárias por uso de quitosana na retenção de corantes presentes em efluentes da indústria têxtil. A fim de estudar a eficácia do referido biopolímero na retenção da cor dos efluentes, bem como alguns parâmetros cinéticos, procedeu-se ensaios de adsorção, por método de banho finito, em diferentes tempos de contato. O corante alaranjado de metila apresentou melhor adsorção na membrana de quitosana, quando comparado aos resultados obtidos para o violeta cristal. Este resultado se deve, provavelmente, à natureza química dos referidos corantes. A análise dos resultados experimentais sugere ordem de reação 1 para a adsorção do alaranjado de metila na quitosana.
PALAVRAS CHAVES: quitosana, adsorção, cinética
INTRODUÇÃO: Em função da degradação ambiental e da poluição dos mananciais, a água potável, antes considerada recurso renovável, vem se tornando cada vez mais escassa1. No Brasil, os parâmetros físicos, químicos e biológicos que atestam a qualidade da água são normatizados pela Resolução n° 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), do dia 17 de março de 2005(2-4). Entre as várias técnicas de tratamento dos efluentes estudados, o processo de adsorção de fase líquida parece ser a mais eficaz na remoção de diversos tipos de materiais coloridos(5). A fim de minimizar os custos, o uso de materiais alternativos como a argila, sílica-gel e quitosana estão sendo empregados no referido processo de adsorção, sendo ultimo o mais eficiente na retenção da cor. A quitosana é um biopolímero glicosamino obtido principalmente da desacetilação da quitina, (β- (1-4)2-acetamido -2- deoxi-D-glicose). Em contraste com quitina, a habilidade de adsorção da quitosana é geralmente superior, devido ao maior número de grupos funcionais amino o qual, em adição a grande quantidade de grupos funcionais hidroxi (-OH), confere à quitosana uma afinidade extremamente alta por muitas classes de corantes, dentre os quais os classificados como ácidos, diretos, reativos e de enxofre. Entretanto, a quitosana apresenta baixa afinidade por corantes catiônicos (básicos). A partir destas considerações, torna-se necessário modificar a quitosana para aumentar sua capacidade de adsorção, bem como, aperfeiçoar as condições de uso deste biopolímero.
MATERIAL E MÉTODOS: A preparação das membranas de quitosana foi realizada a partir de uma solução deste biopolímero em ácido acético 2%. Os filmes foram lavados com solução aquosa de hidróxido de sódio e, a seguir, com água destilada, até pH 7,1. As membranas de quitosana foram, então, devidamente acondicionadas em dessecador para posterior utilização. Nos experimentos de adsorção, discos de membranas do adsorvente, previamente pesados, foram colocados em contato com soluções sintéticas individuais de cada um dos corantes, em intervalo de tempo entre 7 h e 30 h. A fim de estudar o processo de degradação da cor na solução de adsorbato em função do tempo de contato com o adsorvente, foi utilizado o espectrofotômetro ultravioleta-visível (UV-VIS). A investigação de parâmetros cinéticos do primeiro conjunto de dados foi estudada por emprego de modelos cinéticos de primeira e segunda ordem aos valores experimentais obtidos dos ensaios de adsorção efetuados em diferentes tempos de contato adsorvente – adsorbato, fixados os parâmetros pH, temperatura e velocidade de agitação em valores considerados ótimos, face aos experimentos preliminares.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir dos dados de concentração dos sobrenadantes obtidos por UV-VIS, foi calculada a capacidade de adsorção do adsorvente (Q, mg de adsorbato por grama de adsorvente), em função do tempo de contato, em relação a cada adsorbato estudado. Os valores de ordem de reação para a retenção do alaranjado de metila em quitosana foram determinados por modelos de velocidades de reação integradas de primeira e segunda ordem. As curvas obtidas são apresentadas na figura 2. O valor de lnCi, apresentado pelo coeficiente linear da reta (8,703) na figura 2-a é mais condizente com o valor experimental (8,481) que aquele 1/Ci obtido (1146)na figura 2-b, quando comparado com o valor experimental.
CONCLUSÕES: A adsorção do alaranjado de metila é mais efetiva que a retenção do violeta cristal em quitosana, nas condições experimentais utilizadas. Os valores de capacidade de adsorção (Q) sugerem que o violeta cristal é muito fracamente adsorvido pelo polímero, o que pode ser explicado pela natureza básicadeste corante. A capacidade de adsorção do biopolímero observada para o alaranjado de metila indica que o corante apresenta uma maior afinidade com o adsorvente até o tempo de contato de 20h. A análise das curvas da figura 2 sugere ordem 1 para a retenção do alaranjado de metila em quitosana.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao Pibic/CNPq/UFCG pela bolsa de Iniciação Científica (IC) concedida a DANTAS, S. L. A.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. KUNZ,A.; PERALTA-ZAMORA,P. Nova tendência no tratamento de efluentes têxteis. Quím. Nova, v.25, n. 1, p.78-82, 2002.
2. CONAMA,Resolução n. 357, de 17 de março de 2005.
3. CONAMA, Resolução n.370, de 06 de abril de 2006.
4. CONAMA, Resolução n. 397,de 03de abril de 2008.
5. KIMURA, I. Y.; et al. Efeito do pH e do tempo de contato na adsorção de corantes reativos por microesferas de quitosana. Polimeros: ciência e tecnologia, jul/set, p.51-57, 1999.
