ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: USO DE RESÍDUOS AGRÍCOLAS NA BIOSSORÇÃO DE CORANTE ORGÂNICO
AUTORES: VERRUCH JR, C.R. (UNIOESTE) ; VASCONCELOS, H.L (UNIOESTE)
RESUMO: Este trabalho objetivou empregar casca/palha de trigo, um resíduo agrícola abundante, e casca de pistache como adsorventes para a remoção de cor, utilizando-se o azul de metileno (AM) como corante modelo. Amostras dos biossorventes foram lavadas com água destilada, secas em estufa a 60oC, trituradas em moinho e peneiradas. Em seguida, foram realizados experimentos de cinética de adsorção e de isotermas de equilíbrio, nos quais as concentrações de corante foram determinadas através de espectrofotometria no visível ( = 664 nm). A cinética de adsorção utilizando casca/palha de trigo e casca de pistache mostrou que o equilíbrio foi alcançado em 90 e 240 minutos, respectivamente. A capacidade máxima de adsorção (qm) do corante AM com casca de pistache foi superior à casca/palha de trigo.
PALAVRAS CHAVES: resíduo agrícola; corante; biossorção
INTRODUÇÃO: Atualmente, a poluição ambiental pode ser identificada como um dos principais problemas de países desenvolvidos e em desenvolvimento. Por conseguinte, corantes contribuem para o agravamento deste cenário, uma vez que são poluentes presentes em efluentes de indústrias têxteis, couro, processamento de alimentos, cosméticos e indústrias de papel (ROBINSON et al., 2002). Devido a uma grande preocupação com a poluição da água, cujas indústrias têxteis são responsáveis pela descarga de grandes quantidades de corantes em efluentes, vários métodos físicos ou químicos têm sido desenvolvidos a fim de remover a cor (ALLEN et al., 2003; NIGAM et al., 2000). Dentre estes métodos de remoção do corante, o método de adsorção se destaca no tratamento de tais efluentes. A técnica de adsorção sólido-líquido, usando adsorventes de baixo custo, mostra resultados promissores na redução de substâncias de cor presentes em efluentes têxteis (MOHAN et al., 2002). O adsorvente mais popular é o carvão ativado; no entanto, devido ao seu alto custo e a necessidade de regeneração, outros materiais têm sido estudados e utilizados em seu lugar (MALIK, 2003). Muitos destes materiais são provenientes de resíduos industriais e agrícolas ou mesmo encontrados diretamente na natureza. O objetivo deste trabalho foi empregar casca/palha de trigo, um resíduo agrícola abundante, e casca de pistache como adsorventes para a remoção de cor, utilizando-se o azul de metileno (AM) como corante modelo.
MATERIAL E MÉTODOS: Amostras de casca/palha de trigo e de pistache foram lavadas com água destilada, secas em estufa a 60oC, trituradas em moinho e peneiradas (granulometria < 0.850 mm). A solução estoque do corante azul de metileno (C16H18ClN3S) foi preparada na concentração de 4 mmol.L-1, e a partir desta todas as demais soluções de AM. Nos estudos de adsorção em função do tempo de contato, 0,100 g dos adsorventes foram colocados em contato com 50 mL de soluções de AM e mantidos sob agitação constante por 24h, à temperatura ambiente. Em períodos de tempo pré-determinados, alíquotas foram retiradas, diluídas e centrifugadas por 3 minutos a 3000 rpm. A concentração de corante no sobrenadante foi analisada utilizando-se um espectrofotômetro UV-Vis, cujo comprimento de onda de máxima absorbância foi de 664 nm. Para calcular a concentração final de AM na solução, foi construída previamente uma curva analítica para o referido corante. Nos experimentos de isotermas de adsorção, as amostras contendo os adsorventes foram colocadas em contato com soluções (50 mL) de corante AM em várias concentrações e mantidas sob agitação constante até atingir o equilíbrio de adsorção. Em seguida, alíquotas foram retiradas, diluídas em balões volumétricos e centrifugadas por 3 minutos a 3000 rpm. A concentração final do corante AM no sobrenadante foi analisada como descrito anteriormente. A quantidade adsorvida de AM (q) pelos biossorventes casca/palha de trigo e cascas de pistache foi calculado a partir da diferença entre a concentração inicial e final do corante em solução e da massa de biossorvente utilizada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados do estudo de cinética mostraram que o decréscimo da concentração de AM é rápido nos primeiros minutos, o qual pode ser atribuído a um excesso de adsorvente com sítios de adsorção disponíveis em sua superfície capazes de se ligarem ao AM. O equilíbrio foi atingido em aproximadamente 90 minutos com o uso da casca de pistache, enquanto que com casca/palha de trigo foi em cerca de 240 minutos. Para ambos materiais biossorventes, as porcentagens de remoção de AM da solução, após atingir o equilíbrio, foram iguais a 75% e o modelo cinético de pseudo segunda-ordem foi o que apresentou melhor ajuste dos dados e correlação com os valores obtidos experimentalmente. Nas isotermas de adsorção para ambos biossorventes, observou-se novamente comportamento semelhante, no qual a quantidade de corante AM adsorvido aumenta com a concentração de equilíbrio deste em solução, resultando em uma saturação a concentrações elevadas do corante. Os dados experimentais de adsorção utilizando casca de pistache foram melhores ajustados com o modelo de isoterma de Langmuir (R=0,920), quando comparados ao modelo de isoterma de Freundlich (R=0,660). Resultado semelhante foi obtido com o uso de casca/palha de trigo, sendo a isoterma de Langmuir (R=0,944) ligeiramente superior a de Freundlich (R=0,940). Os resultados obtidos para a capacidade máxima de adsorção (qm) do corante AM com a casca de pistache se mostraram superiores àqueles obtidos com casca/palha de trigo, cujos valores foram de 500,2 e 487,1 mg.g-1, respectivamente.
CONCLUSÕES: Os resultados da cinética de adsorção utilizando casca/palha de trigo e casca de pistache mostraram que o equilíbrio foi alcançado em cerca de 90 e 240 minutos, respectivamente, e que as porcentagens de remoção de AM da solução, após atingir o equilíbrio, foram iguais a 75%. Os resultados obtidos para a capacidade máxima de adsorção (qm) do corante AM utilizando-se casca de pistache foram superiores à casca/palha de trigo, com valores de 500,2 e 487,1 mg.g-1, respectivamente. Esses resultados indicam uma grande capacidade de adsorção do corante AM pelos biossorventes estudados.
AGRADECIMENTOS: À Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da UNIOESTE pelo auxílio financeiro concedido.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALLEN, S.J.; GAN, Q.; MATTHEWS, R.; JOHNSON, P.A. 2003. Comparison of optimised isotherm models for basic dye adsoption by kudzu. Bioresource Technology, 88: 143-152.
MALIK, P.K. 2003. Use of activated carbons prepared from sawdust and rice-husk for adsorption of acid dyes: a case study of Acid Yellow 36. Dyes and Pigments, 56: 239-249.
MOHAN, D.; SINGH, K.P.; SINGH, G.; KUNDAN, K. 2002. Removal of dyes from wastewater using fly ash, a low-coast adsorbent. Industrial & Engineering Chemistry Research, 41: 3688-3695.
NIGAM, P.; ARMOUR, G.;BANAT, I.M.; SINGH, D.; MARCHANT, R.; MCHALE, A.P.; MCMULLAN, G. 2000. Physical removal of textile dyes from effluents and solid-state fermentation of dye-adsorbed agricultural residues. Bioresource Technology, 72: 219-226.
ROBINSON, T.; CHANDRAN, B.; NIGAM, P. 2002. Effect of pretreatments of three waste residues, wheat straw, corncobs and barley husks on dye adsorption. Bioresource Technology, 85: 119-124.
