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.