ÁREA: Ambiental
TÍTULO: VIABILIDADE DO PÓ DE SERRAGEM COMO ADSORVENTE EM MEIO AQUOSO.
AUTORES: MONTEIRO, M.S (UFMA) ; BEZERRA, C.W.B (UFMA) ; SANTANA, S.A.A (UFMA) ; SILVA, H. A. S. (UFMA) ; FARIAS, R. F. (UFRN) ; CHAVES, J.A.P. ()
RESUMO: Este trabalho investigou a serragem de madeira (Tajuba), 0,088-0,177mm, como adsorvente de íons (Ni2+ e Cu2+) e corantes têxteis (vermelho e violeta Remazol) em meio aquoso. O material foi caracterizado por BET e espectroscopia vibracional. O sólido não apresentou nenhuma afinidade pelos íons metálicos investigados, entretanto, mostrou-se ativo na remoção dos corantes têxteis. O pH ótimo de adsorção foi o pH 2. A serragem libera extrativos, especialmente em meios alcalinos, o que compromete o seu emprego como adsorvente. Os dados cinéticos mostraram um tempo de equilíbrio de, aproximadamente, 8h, bem como um mecanismo cinético de segunda ordem. As capacidades de adsorção (mg/g) foram 2,4 (Violeta) e 1,2 (Vermelho). As isotermas (tipo S2) adequaram-se ao modelo de Freundlich (0,99).
PALAVRAS CHAVES: resíduos florestais. corantes têxteis. adsorção.
INTRODUÇÃO: Produtos comerciais com o slogan ambientalmente amigável‘ ou produto verde‘ começam a encher as prateleiras dos supermercados e comércio em geral. Cada vez mais, normas e regulamentos são empregados em todos os segmentos de produção para garantir melhor qualidade de vida às gerações futuras. Esses fatos demonstram a preocupação atual que o Brasil, e os demais países, têm com relação ao meio ambiente e às futuras con-dições de vida no nosso planeta. Este trabalho visa contribuir para o melhor aprovei-tamento de resíduos lignoceluló-sicos (serragem de madeira), verificando a viabili-dade de servirem como adsorventes de analitos de interesse ambiental.Nos corpos hí-dricos, os corantes alteram a ativi-dade fotossintética do meio pela diminuição da penetração da radiação solar e, conse-quentemente, a disponiblidade do oxigênio para o equilíbrio da biota. Além do mais, a presença destes compostos torna a água impró-pria ao consumo humano devido a toxi-cidade natural dos corantes.O mesmo se pode di-zer para os íons de metais. Íons de me-tais e corantes têxteis são espécies reati-vas, de alta toxicidade, geralmente presen-te em efluentes industriais. Dentre diver-sas técnicas disponíveis para o tratamento de efluentes industriais ou recupera-ção de áreas impactadas, a adsorção se destaca pela sua simplicidade, baixo custo, efici-ência e praticidade. Desse modo, o estabele-cimento da capacidade de adsorção destes resíduos lignocelulósicos frente a espécies de interesse se justifica, medi-ante a possibilidade de reaproveitamento dos mesmos para uma finalidade nobre e necessária, que é o tratamento de efluentes industriais e conservação dos nossos mananciais hí-dricos.
MATERIAL E MÉTODOS: Todos os reagentes empregados foram de grau analítico. Os corantes estudados (Dy Star) foram cedidos pela Indústria de Toalhas São Carlos SA, São Carlos/SP. As soluções foram feitas empregando-se água milli-Q. Os tampões foram preparados de acordo com a literatura e empregados nos estudos do pH. As soluções estoque de metais e dos corantes foram preparadas em pH previamente estabelecidos. (VIEIRA et al, 2009).As determinações da área superficial, volume e diâmetro dos poros dos ma-teriais foram calculados através da isoterma de adsorção de nitrogênio, a 77 K, ob-tidos usando o aparelho Micromeritics ASAP 2010.Os espectros vibracionais na região do infravermelho foram obtidos em um espectrômetro Bomem–Hartmann & Braun, modelo MB-series, com transformada de Fourier, na faixa espectral de 400 a 4000 cm-1, em pastilha de KBr, e com resolução de 4 cm-1.Para o estudo do pH foram empregados 200 mg do pó de serragem e dilui-se em várias concentrações tanto para o corante Ver-melho quanto para o Violeta. Porém as concentrações que mais se adequaram foram [Vermelho] = 64 mg/g ; [Violeta] = 80 mg/g; e deixou-se em contato por 24 h. Os es-tudos de adsorção foram conduzidos em batelada. Uma massa fixa do adsorvente (SM) adicionada a 10 mL da solução do adsorvato, em condições fixas de pH, agitação e temperatura. Diversas concentrações dos corantes foram empregadas nos estudos cinéti-cos. Entretanto, as melhores curvas foram obtidas nas seguintes condições: 64,0 mg/L para os sistemas SM:Vio e SM:Ver. Os tempos investigados foram na faixa de 5 a 1440 min. As isotermas do violeta remazol e do vermelho de remazol em serragem de madei-ra (SM) pH 2.0 (HCl/KCl; μ = 1,0 mol.L-1), T= 27 °C, num tempo de contato de 24 h, sob agitação constante.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os valores experimentais observados para a área superficial, volume e diâmetro dos poros, foram: 3,5698 m2g-1 , 0,004175 cm3g-1, 46,7853 (Å), respectivamente, classificando a SM como material mesoporoso, e de pequena área específica; o que deve implicar em baixas capacidades de adsorção. (MASOUND et al, 2004). A composição da SM (celulose, hemicelulose e lignina) indica algumas bandas de absorção no espec-tro vibracional deste material, tais como: (O-H), (C-H) e (C=O). A estas bandas foram atribuídos os estiramentos em 3400 cm-1, 2880 cm-1 e 1730 cm-1,respectivamente (SILVERSTEIN et al, 2009). A frequência 1602 cm-1 foi atribuído ao (C=C) (AIROLDI et al, 2009 ) e a série de bandas referentes aos picos de estiramento e deformação da ligação simples C – C do anel aromático foram observadas nas freqüências de 1585, 1500 e 1400 cm-1 (AJUONG et al, 1998). O tempo de equilíbrio e pH estabelecidos foram 8h e 2, respectivamente. Os dados ex-perimentais foram submetidos aos modelos de pseudo-primeira e segunda ordem, sendo que este último os modelou adequadamente (R2 = 1,000).
A Fig. 2 mostra os resultados obtidos de equilíbrio. Os sistemas podem ser classifi-cados como S2 (GILLES et al, 1961), indicando que algo deva acontecer inicialmente para que o corante seja removido.
A remoção do Vio foi superior à do Ver. Ambos são aniônicos, então o fato deve estar relacionado com as estruturas (tamanho) dos corantes. O Vio é menor, podendo ocupar menor área na superfície e penetrar mais facilmente pelos poros. As adsorções não apresentaram correlação alguma com o modelo de Langmuir, mas puderam ser modelados pela equação de Freundlich.
CONCLUSÕES: A área superficial limita e diminui a capacidade de adsorção do material. A SM libera extrativos em solução e compromete seu uso como adsorvente. O sólido não adsorveu os cátions investigados (Ni2+ e Cu2+), mas removeu os corantes em meio aquoso. A cinética segue um mecanismo de segunda ordem. O formato das curvas S pos-sa pode ser observada em virtude da pequena quantidade de grupos ativos funcionais protonáveis na superfície do sólido. A remoção do corante Violeta de remazol foi superior em relação a do Vermelho de remazol.
AGRADECIMENTOS: À Indústria de Toalhas São Carlos, ao Instituto de Química da UNICAMP,UFMA, Governo do Estado do Maranhão.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BIBLIOGRAFIA
AIROLDI, Cláudio; VIEIRA, Adriana Pires; SANTANA, Sirlane Aparecida Abreu; BEZERRA, Cícero Wellington Brito; SILVA, Hildo Antonio dos Santos, CHAVES, José Alberto Pesta-na; FILHO, Edson C. da Silva. Kinetics and thermodynamics of textile dye adsor-ption from aqueous solutions using babassu coconut mesocarp. Journal of HazardousMateri-als 166 (2009) 1272–1278.
AJUONG, E. M. A. & BREESE, M. C. Fourier Transform Infrared characterization of Pai wood (Afzelia africana Smith) extractives. European of wood and wood products 56 (1998) 139-142.
GILES, C.H; MACEWAN,T.H; NAKHWA,S.N;SMITH, D. Studies in Adsorptionon Part XIV: The Mechanism of Adsorption of Disperse Dyes by Cellulose Acetates and other Hydrofobic Fibers 1. Journal. Chem. Soc. (1961) 141-151.
MASOUD, M. S.; ALI, A. E.; SHAKER, A. A.; GHANI, M. A. Solvatochromic behavior of the electronic absorption spectra of some azo derivatives of amino pyridines. Spectrochimica Acta Part A 60 (2004) 3155–3159.
SILVERSTEIN, Robert M., WEBSTER, Francis X. Spectofotometric Identification of Organic Compounds, United States, EUA: John W Wiley & Sons, Inc. 6ª edition, 1997.
VIEIRA, Adriana P.; SANTANA, Sirlane A. A.; BEZERRA, Cícero W. B.; SILVA, Hildo A. S.; CHAVES, José A. P.; MELO, Júlio C. P.; FILHO, Edson C da Silva; AIROLD, Claudio. Kinetics and thermodynamics of textile dye adsorption from aqueous solutions using babassu coconut mesocarp Journal of Hazardous Materials 166 (2009) 1272–1278.
