ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: ADSORÇÃO DO CORANTE VIOLETA BRILHANTE REMAZOL PELO PSEUDOCAULE DE BANANEIRA (MUSA SSP) IN NATURA E TRATADO COM METANOL
AUTORES: RODRIGUES, N. F. M. (UFMA) ; SANTANA, S. A. A. (UFMA) ; BEZERRA, C. W. B. (UFMA) ; SILVA, H. A. S. (UFMA) ; VIEIRA, A. P. (UNICAMP) ; FILHO, E. C. S. (UFPI)
RESUMO: Neste trabalho foi testada a fibra da bananeira in natura e tratada com metanol como alternativa de biossorventes para remoção do corante violeta brilhante remazol. O ponto zero de carga do material in natura foi de 5,1 e quando tratado quimicamente baixou para 4,3 comprovando que houve alteração na superfície do material. O estudo do pH, cinéticas e isoterma de adsorção foram monitoradas por espectrofotométrica eletrônica na região do UV-VIS. Os resultados mostraram que a quantidade máxima adsorvida ocorreu em meio ácido e que o tratamento ajudou a aumentar a quantidade adsorvida nos pH’s 1,0 e 2,0. O modelo de segunda ordem descreve a cinética de adsorção e a isoterma de Freundlich foi a que melhor representou os dados experimentais de equilíbrio.
PALAVRAS CHAVES: adsorção, corante têxtil, resíduo agrícola
INTRODUÇÃO: Dentro do contexto da poluição ambiental as indústrias têxteis merecem lugar de destaque, pois são as que geram efluentes com alta carga poluidora. Efluentes contaminados com corantes, quando não tratados corretamente e lançados em águas naturais, são capazes de por em risco o sistema aquático. Devido à extrema complexidade e diversidade dos compostos que podem ser encontrados nesses efluentes é que surge uma preocupação constante em desenvolver processos de tratamentos mais adequados. Dentre as alternativas que vêm sendo estudadas, a adsorção é uma das que tem sido empregada com sucesso para remover determinados tipos de poluentes químicos de águas residuais (ZAMORA et al., 2002). Devido ao alto custo de alguns adsorventes comerciais, pesquisas vêm sendo direcionadas para o uso de adsorventes alternativos e de baixo custo. Os subprodutos agrícolas e da indústria florestal podem ser considerados como adsorventes de baixo custo, uma vez que são abundantes na natureza e necessitam de pouco processamento e são muito eficazes. A literatura apresenta vários trabalhos utilizando materiais de baixo custo que podem ser usados in natura, ou com a superfície modificada para introdução de certos sítios ativos, capazes de melhorar a sua eficiência. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi investigar a aplicação pseudocaule de bananeira in natura e tratado quimicamente com metanol como alternativa para remover o corante violeta brilhante remazol de efluentes hídricos.
MATERIAL E MÉTODOS: A fibra da bananeira utilizada como adsorvente foi obtido na zona rural de São Luis -MA. O material foi seco, triturado em moinho de facas, lavado com água destilada e peneirado para obtenção da granulometria entre 0,088 < x < 0,177 mm. Uma parte foi destinada ao estudo in natura e a outra para tratamento com metanol seguindo a metodologia descrita na literatura (MEMON et al., 2008). O corante empregado como adsorvato foi cedido pela Indústria Toalhas de São Carlos, localizada na cidade de São Carlos/SP. Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico. Um Espectrofotômetro UV-visible Shimadzu 2550 foi usado nas determinações das concentrações das soluções dos corantes após a adsorção. A superfície dos materiais foi caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear de 13C. O ponto de carga zero do material foi determinado através do método da adição de sólidos (BALISTRIERI et al., 1981). Os ensaios de adsorção foram realizados em batelada sob temperatura e agitação constantes de 100 mg do adsorvente suspenso em 25 mL de solução do corante. Após o processo de adsorção a suspensão foi centrifugada e realizou - se a determinação da concentração do corante por análise espectrofotométrica. Esse procedimento foi repetido para determinar o pH em que a adsorção é mais favorável, o tempo de equilíbrio do sistema e a isoterma de adsorção.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As análises de FT-IR e de RMN de 13C apresentaram bandas características de materiais celulósicos. Para FT-IR, o material tratado apresentou uma redução significativa na intensidade dos picos, comparado com o in natura, enquanto que o RMN de 13C o resultado não apresentou mudança significativa com o tratamento. As maiores quantidades adsorvidas foram observadas em pH’s 1,0 e 2,0 para ambos os biomateriais (Figura 1), o que está em acordo com o ponto zero de carga, que para o material in natura foi de 5,1 e tratado com metano, 4,3. Isso significa dizer que abaixo desses valores a superfície dos materiais está carregada positivamente com íons H+, favorecendo a adsorção de ânions, como é o caso do corante violeta brilhante remazol, que apresenta em sua estrutura grupamentos sulfônicos. A diminuição no valor do pHzpc do biomaterial tratado com metanol é um indicativo de alterações sofridas na superfície do material. A solução de trabalho foi fixada em pH 2,0 o qual evita o rompimento das estruturas das fibras dos biossorventes. Os testes cinéticos demonstraram que é necessário um tempo de 120 minutos para o sistema entrar em equilíbrio em ambas as matrizes estudadas. Os dados cinéticos foram ajustados aos modelos de pseudo primeira ordem e segunda ordem. Analisando o coeficiente de correlação (R2) o modelo de segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Os materiais in natura e tratado apresentaram capacidade de adsorção de 40,06 e 45,67 mg.g-1, respectivamente, para uma concentração inicial de 1000 mg.L-1 do corante. Os dados foram ajustados aos modelos de isoterma de Langmuir e Freundlich, sendo o de Freundlich (Figura 2) o que melhor representou os dados experimentais.
CONCLUSÕES: A pequena redução no valor do pHzpc do material tratado indica que houve alteração na superficial do material. Os testes de adsorção demonstraram que o material in natura e tratado podem ser utilizados como bioadsorvente para a remoção do corante violeta brilhante remazol de efluentes têxteis. Entretanto o estudo das isotermas mostrou que em concentrações elevadas a diferença adsorvida entre o material in natura e tratado é tão pequena que seria inviável aplicação do material tratado em sistemas de tratamento de efluentes que apresentam concentrações extremamente elevadas.
AGRADECIMENTOS: A CAPES, UFMA, UNICAMP e a indústria Toalhas de São Carlos/SP.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BALISTRIERI, L. S., MURRAY, J. W. The surface chemistry of goethite (α – FeOOH) in major ion seawater. American Journal of Science, v. 281, n. 6, p. 788-806, 1981.
MEMON, J.R.; SAIMA, Q.M.; BHANGER, M.I.; MEMON, G. Z.; EL-TURKI, A.; GEOFFREY, C. A. Characterization of banana peel by scanning electron microscopy and FT-IR spectroscopy and its use for cadmium removal, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, v. 66, p. 260–265, 2008.
ZAMORA, P.; KUNZ, A. P.; MORAES, S. G.; DURAN, N. Novas tendências no tratamento de efluentes têxteis. Quím. Nova, v. 25, p. 78 – 82, 2002.
