ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: UTILIZAÇÃO DA ARGILA BENTONITA (SORTIDA) PARA REMOÇÃO DO AZUL DE METILENO NO MEIO AQUOSO
AUTORES: Arraes, D.D. (IFCE) ; Bessa, R.A. (IFCE) ; Silva, G.L. (IFCE) ; Oliveira, L.H. (IFCE) ; Loiola, A.R. (IFCE) ; Lima, A.E.O. (IFCE) ; Ramos, P.H. (IFCE)
RESUMO: É crescente a preocupação com as questões ambientais e cada vez mais estudos são
direcionados a fim de minimizar os impactos causados ao meio ambiente. O descarte
inadequado de contaminantes orgânicos causam sérios danos aos recursos hídricos,
dentre esses resíduos podemos destacar os corantes que afeta a transparência e a
solubilidade dos gases. O azul de metileno (AM) é um corante bastante utilizado
como molécula modelo em testes. O trabalho teve como objetivo testar a capacidade
de adsorção do AM na argila Bentonita Sortida natural e ativada com ácido
clorídrico. A argila natural mostrou-se mais eficiente na remoção do corante
quando comparada a argila ativada com ácido clorídrico. As argilas apresentaram
bons resultados podendo ser utilizadas como materiais adsorventes de baixo custo.
PALAVRAS CHAVES: adsorção; argilas; azul de metileno
INTRODUÇÃO: Nos dias atuais a grande preocupação do homem pela preservação do meio ambiente,
denota uma nova consciência em relação à questão ambiental. Com os avanços
industriais e tecnológicos, houve uma sobrecarga na geração de poluentes. Embora
muitas dessas substâncias químicas sejam utilizadas ou destruídas, um grande
percentual é lançado na atmosfera, água e solo, representando um risco potencial
para o ambiente e consequentemente um risco para a vida (MESQUITA, A. C., 2004).
Alguns desses poluentes são corantes orgânicos. O Azul de Metileno (AM) é um
corante catiônico, orgânico, aromático, heterocíclico, solúvel em água e álcool
e muito utilizado como composto modelo. Seu aquecimento pode gerar óxido de
enxofre e óxido nítrico, além de causar efeitos toxicológicos em organismos
aquáticos e na qualidade da água, já que diminui a quantidade de oxigênio
dissolvido e modifica as propriedades e características dos cursos d’água. É
comumente empregado na produção de papel e outros materiais como poliésteres e
nylons; apresenta em sua composição a estrutura da fenotiazina (composto
presente em anti-histamínicos e antipsicóticos) (POGGERE et al., 2011).
Para remediar esse problema há uma busca constante no meio acadêmico para o
desenvolvimento de novas tecnologias. Entre elas a utilização de materiais
adsorventes. Dentre esses materiais, o uso de argilas naturais e quimicamente
modificadas vem sendo muito utilizada como adsorventes e catalisadores. Diversos
trabalhos relatam a utilização de argilas para adsorção de pesticidas, corantes,
metais, compostos orgânicos. O presente trabalho tem como objetivo comparar a
utilização de argila em seu estado natural e quimicamente modificada, para
adsorção de azul de metileno em meio aquoso.
MATERIAL E MÉTODOS: O material utilizado neste trabalho foi a argila Bentonita (Sortida),
proveniente da cidade de Boa Vista – PB, ofertada pela empresa de beneficiamento
de minério BENTONIT UNIÃO NORDESTE – BUN.
Caracterização Raios-X
As argilas natural e ativada foram caracterizadas por meio de difração de raios-
x (DXR) utilizando difratômetro modelo XPert Pro MPD – Panalytical e radiação
Co-kα (λ=1,78896 Å) do Laboratório de Raios-X, Departamento de Física, UFC.
Tratamento ácido
4,0g da argila e 40 mL de ácido clorídrico 6,0M foram colocados sob agitação em
um condensador de refluxo, por 2 horas a uma temperatura de 90ºC. Em seguida a
amostra foi lavada com água destilada até que o pH ficasse próximo de 6. A
amostra foi seca em estufa por 48 horas a uma temperatura de 60ºC ± 5ºC e
desagregado em almofariz.
Testes de adsorção
Para obtenção das isotermas de adsorção 10mg de argila natural/argila ativada
foram colocadas em contato com 10 mL das soluções padrão de Azul de Metileno
(AM) de diferentes concentrações variando de 10 a 1000 mg.L-1. E mantidas sob
agitação por 24 horas à temperatura ambiente. Em seguida os materiais foram
centrifugados 2500 rpm durante 5 minutos e a concentração remanescente foi
monitorada por um espectrofotômetro UV-Vis (FEMTO 600) com comprimento de onda
de λ=665nm.
As isotermas foram ajustadas segundo os modelos de Langmuir e Freundlich.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A ativação ácida é um método utilizado para modificar as propriedades texturais
de argilominerais. O tratamento ácido aumenta a área específica da argila devido
a desorganização da estrutura. Pelas análises de raios-x (Figura 1) ocorreu uma
diminuição no espaçamento basal em 2θ próximo de 7 graus referente a
montmorilonita de 15,08901 Å da argila natural para 13,3772 Å argila ativada.
Essa diminuição da intensidade pode estar relacionada a troca catiônica dos
cátions interlamelares (BERTELLA, et al. 2010).
As isotermas de adsorção do AM (Figura 2) mostraram que a argila natural
apresentou resultados melhores quando comparada a argila tratada com ácido. O
azul de metileno por ser um corante catiônico pode substituir os cátions
presentes nos argilo-minerais, como nas argilas tratadas os cátions foram
substituídos por H+ isso pode ter dificultado a adsorção do AM nas argilas
tratadas. Os dados foram ajustados segundo modelos de Langmuir e Freundlich. Os
resultados dos coeficientes de correlação demonstram que as isotermas são bem
mais descritas pelo modelo de Langmuir. Os valores de qm constante relacionada à
capacidade máxima de adsorção foram de 239,8 mg g-1 e 173,3 mg g-1 para argila
natural e tratada, respectivamente, estão condizentes com os resultados obtidos
experimentalmente. Os valores encontrado para argila são superiores aos
encontrado para carvão comercial (Dinâmica) que foi de 100 mg g-1 (RAMOS, et al.
2009). Pelo parâmetro RL de Langmuir 0,0006 e 0,004 para argila natural e
tratada, respectivamente, vê-se que adsorção do AM é favorável (0<RL<1). As
argilas mostraram-se eficientes na remoção do AM em meio aquoso.
Figura 1
Difratogramas de raios X das argilas Bentonitas
(Sortida)
Figura 2
Isotermas de adsorção do azul de metileno.
CONCLUSÕES: Os resultados de raios X mostraram que ocorreu uma pequena alteração no
espaçamento basal em 2θ próximo de 7 referente a montmorilonita.
As argilas mostraram-se eficientes na remoção do azul de metileno no meio aquoso
apresentando capacidades máximas de adsorção superiores ao encontrado para o
carvão ativado. Os valores dos coeficientes de correlação das retas mostraram que
o modelo de Langmuir descreve melhor os dados de adsorção que o modelo de
Freundlich.
AGRADECIMENTOS: À Funcap, ao CNPq e ao Laboratório de Águas, Solos e Tecidos Vegetais do IFCE-
Campus Iguatu.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BERTELLA, F.; SCHWANKE, A. J.; WITTEE LOPES, C. W.; PENHA, F. G. 2010. Estudo da ativação ácida de uma argila Bentonita. Perspectiva, v. 34, n. 127, p. 105-111.
MESQUITA, A. C. 2004. Uso das Técnicas de Oxidação Química e Biodegradação na Remoção de Alguns Compostos Orgânicos Recalcitrantes. Tese de doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPE, 158p.
POGGERE, P. A.; DAVIS, R.; MONTANHER, S. F.; LOBO, V.S. 2011. Azul de Metileno: Propriedades e Tratamentos. In: Encontro de Divulgação Científica e Tecnológica. III ENDICT, UFTPR, Toledo.
RAMOS, P.H.; GUERREIRO, M.C.; RESENDE, E.C.; GONÇALVES, M. 2009. Produção e caracterização de carvão ativado produzido a partir do defeito PVA do café. Química Nova, v. 32, n. 5, p. 1139-1143.