ÁREA: Ambiental
TÍTULO: APLICAÇÃO DE CARVÃO ATIVADO NA REMOÇÃO DO CORANTE AZUL DE METILENO
AUTORES: OLIVEIRA, M.P (UFPEL) ; FURLAN, L. (UFPEL) ; ZAMBIAZI, R.C. (UFPEL)
RESUMO: Carvões ativados são muito utilizados no tratamento de águas, no processo de refino de açúcar, na clarificação de efluentes, na purificação de ar, etc. Seu poder adsortivo está associado às características texturais como área superficial, volume e área de microporos. Neste trabalho avaliou-se a qualidade do carvão ativado obtido a partir do resíduo agroindustral, caroços de pêssego, que são descartados no meio ambiente, na remoção do corante padrão azul de metileno. O carvão ativado adsorveu quantidades expressiva do corante, sendo que a capacidade máxima de adsorção encontrada para o corante azul de metileno foi de 106 mg g-1 (mg de corante/ de carvão ativado) indicando assim a eficiência do carvão ativado produzido nos processos de adsorção.
PALAVRAS CHAVES: carvão ativado; azul de metileno; adsorção.
INTRODUÇÃO: No Brasil a produção de pêssego tem se expandido consideravelmente nos últimos anos, sendo o Rio Grande do Sul o maior produtor nacional. A grande distância dos principais centros consumidores, obstáculo para a comercialização do fruto in natura, levou a instalação de várias empresas do setor agro-industrial na região sul do estado, fazendo com que a região de Pelotas/RS se destacasse na produção de pêssegos em conservas.O desempenho do carvão ativado está relacionado com suas características químicas e estrutura porosa. O corante azul metileno é utilizado como teste padrão na análise do carvão ativado e, portanto, é um parâmetro muito útil para comprovar a sua eficiência no processo de adsorção. Trata-se de corante orgânico redox utilizado como indicador de óxido-redução, na inativação de bactérias e vírus em células fotogalvânicas, na preparação de eletrodos quimicamente modificados, como como um corante bacteriológico e como indicador, entre outras aplicações (COLOUR INDEX, 1971). O presente estudo apresentou como objetivo determinar o equilíbrio de adsorção utilizando-se o carvão ativado produzido, através da variação das concentrações iniciais de soluções aquosas contendo o corante azul de metileno e posteriormente determinar a capacidade máxima de adsorção para este corante.
MATERIAL E MÉTODOS: Obtenção do Carvão Ativado.
Estudos iniciais mostraram ser o cloreto de zinco melhor agente ativador para a obtenção do carvão ativado portanto os experimentos para a obtenção de carvão ativado. Inicialmente amostras contendo 100g de caroço de pêssego com granulometria entre 1mm e 2mm, foram impregandas com solução de cloreto de zinco 6 mol L-1 nas 1 em estufa a 105oC por 3 horas. As amostras foram carbonizadas na temperatura de 700oC em forno mufla, neutralizadas, secas e posterioremnte caracterizadas
Cinética de Adsorção
Frascos contendo 1 g de carvão ativado e 100 dm-3 de solução de corante nas concentrações de 50 mg dm-3, 100 mg dm-3 e 200 mg dm-3 foram agitados em banho termostático na temperatura de 25 oC. Alíquotas das soluções foram retiradas em intervalos de tempos pré determinados e após centrifugadas. As concentrações dos corantes no sobrenadante foram determinadas em espectrofotômetro no comprimento de onda de 665 nm utilizando-se uma curva analítica.
Isotermas de Adsorção
Frascos contendo 0,1 g de carvão ativado com solução aquosas do corante foram agitados a 25 0C durante 6 horas. Em seguida, as amostras foram centrifugadas e as absorbâncias do sobrenadante foram determinadas em espectrofotômetro UV- visível em 665 nm. A quantidade adsorvida de corante foram determinadas e o ajuste dos dados experimentais foi realizado através do modelo da Isoterma de Langmuir.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1 apresenta o gráfico da absorbância (665nm) versus o tempo, para as concentrações de 50, 100 e 200 mg L-1 do corante azul de metileno.
Observa-se que para concentrações iniciais de corante de 50 mg dm-3 e 100 mg dm-3 as curvas decaem mais suavemente, sendo que o equilíbrio de adsorção é atingido mais rapidamente, em 70 minutos e 100 minutos, respectivamente. Para a concentração de corante de 200 mg dm-3, observa-se que sua concentração inicial decai rapidamente nos primeiros 100 minutos, indicando uma rápida interação do corante com o carvão e depois lentamente atingindo o equilíbrio em cerca de 200 minutos. Para concentrações iniciais de azul de metileno de 200, 100 e 50 mg dm-3 a remoção do corante foi de aproximadamente 50, 60 e 98%, respectivamente.
A Figura 2 contém os dados relativos a isoterma de adsorção segundo o modelo de Langmuir para o corante azul de metileno adsorvido pelo carvão ativado. Observa-se que a quantidade máxima de corante adsorvido foi de 100 mg por grama de carvão ativado. A capacidade máxima de adsorção do adsorvato pelo adsorvente(Cm) pode ser avaliada transformando a equação de Langmuir para a forma linear, através do gráfico de Ce/q versus Ce foi possível calcular o valor de Cm sendo obtido o valor de 106 mg g-1 (miligrama do corante por grama de adsorvente).Tomando-se como parâmetro a adsorção de azul de metileno segundo Ahmad et al.(2007) cujo valor da capacidade máxima de adsorção foi de 90, 9 mg g-1 para o carvão ativado obtido a partir da madeira de palma e segundo Longhinotti et.al.(1996) para a adsorção com o biopolímero quitina onde o valor encontrado foi de 2,6 mg g-1 a 25 0C, observa-se que o carvão ativado obtido a partir de caroços de pêssego apresentou maior capacidade de adsorção.
CONCLUSÕES: O equilíbrio de adsorção foi dependente da concentração inicial de corante sendo que para concentrações iniciais de azul de metileno de 200, 100 e 50 mg dm-3 a remoção do corante foi de aproximadamente 50, 60 e 98%, e o equilíbrio atingido em 70,100 e 200 min., respectivamente.
O carvão ativado produzido adsorveu quantidade expressiva de corantes azul quando comparado com outros materiais adsorventes sendo que a capacidade máxima de adsorção encontrada para o corante azul de metileno foi de 106 mg g-1 (mg de corante/ de carvão ativado) indicando a sua eficiência nos processos de adsorção
AGRADECIMENTOS: CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AHMAD, A.l; LOH, M.M; AZIZ, J. A. (2007. Preparation and characterization of activated carbon from oil palm wood and its evaluation on Methylene blue adsorption. Dyes and Pigments, v. 75, n.2, p. 263-272.
COLOUR INDEX (1971). 3. ed. The Society of Dyers and Colourists and American Association of Textile Chemists and Colourists, London.
LONGHINOTTI; FURLAN, L; LARANJEIRA, M.C.M.; FÁVERE, V.T. (1996). Adsorção de azul de metileno e croconato amarelo sobre o biopolímero quitina. Química Nova, v.19, p.221-223.
