ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO DE SOLUÇÕES AQUOSAS UTILIZANDO MATERIAIS ARGILOSOS
AUTORES: Bessa, R.A. (IFCE) ; Arraes, D.D. (IFCE) ; Oliveira, L.H. (IFCE) ; Silva, G.L. (IFCE) ; Ramos, P.H. (IFCE) ; Loiola, A.R. (IFCE)
RESUMO: A crescente preocupação com as questões ambientais, impulsiona novos estudos
direcionados à minimização dos impactos causados ao meio ambiente pelo homem. O
Azul de Metileno é um corante bastante acessível e utilizado em laboratórios e em
indústrias, como a têxtil, é comumente encontrado em efluentes provenientes desses
locais. O objetivo principal desse trabalho é analisar a adsorção desse corante
por materiais argilosos, como a zeólita A e a argila Bentonita natural, utilizando
soluções-padrão do corante e um espectrofotômetro UV-vis. Os resultados mostraram
que as argilas apresentaram os melhores valores de adsorção, podendo ser
utilizadas como adsorventes de azul de metileno com custos reduzidos.
PALAVRAS CHAVES: Zeólita A; Bentonita; Azul de Metileno
INTRODUÇÃO: A preservação do meio ambiente é sempre um tópico atual, necessitando
desenvolver novas técnicas, mesmo com os avanços obtidos nos últimos anos, já
que verifica-se elevadas taxas de poluição e há implementação de uma legislação
ambiental cada vez mais rigorosa, principalmente no ambiente aquático, por haver
altas taxas de contaminantes presentes nos efluentes (RODRIGUES, D.P. et al,
1998).
Indústrias Têxteis e de Couro são algumas das principais poluentes pela
quantidade de efluentes provenientes de tingimentos com corantes reativos, que
por alguma forma de tratamento ou degradação as moléculas acabam formando
compostos muitas vezes mais tóxicos que os corantes originais, responsáveis por
uma mudança acentuada na coloração da água interferindo na absorção de luz pelos
seres aquáticos, por exemplo (FABRÍCIO, T.N.R. et al, 2010).
Sua Eliminação por processos de precipitação química em etapa físico-química de
tratamento é comum, entretanto esses processos costumam ser dispendiosos e o
estudo de utilização de minerais argilosos é uma alternativa de menor custo
(RODRIGUES, D.P. et al, 1998). Na literatura, a aplicação de zeólitas obtidas a
partir de cinzas de carvão mostrou-se eficiente no tratamento de efluentes com
altos níveis de substâncias corantes (FUNGARO, D.A. et al, 2005; LOPES, C.W. et
al, 2010).
O Azul de Metileno, comumente empregado na produção de papel e outros materiais
como poliésteres, é um típico poluente. Propriedades como a capacidade de reagir
com diversos substratos tornam-no de difícil tratamento e seu aquecimento pode
gerar óxidos de enxofre e nítrico causando efeitos toxicológicos em organismos
aquáticos (POGGERE, P.A. et al, 2011). Esse trabalho faz um estudo comparativo
entre adsorção de azul de Metileno pela zeólita A e uma argila natural.
MATERIAL E MÉTODOS: Material: A argila Bentonita (Sortido), foi gentilmente cedida pela empresa de
beneficiamento de minério BENTONIT UNIÃO NORDESTE – BUN (PB).
Síntese da zeólita A: O caulim, matéria prima para a síntese da zeólita, foi
calcinado a 900°C durante 2 horas, obtendo-se um material amorfo denominado
metacaulim. 1,0 g do metacaulim e 13,3 mL de NaOH 2,75mol.L-1 foram colocados em
cadinho de teflon, o qual foi inserido em reator de aço. Este sistema foi
submetido à etapa de envelhecimento, mantendo-se a 30 °C, em banho
termostatizado, por 18 horas e seguido pela etapa de cristalização em estufa a
90°C durante 5 horas. O sólido obtido foi lavado com água destilada (8x) e seco
em estufa a 60°C durante 6 h. Em seguida, o material foi macerado e teve sua
granulometria padronizada em 60 mesh.
Caracterização Raios-X: A argila natural e a zeólitaforam caracterizadas por
meio de difração de raios-x (DRX) 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 com Azul de Metileno:
Soluções padrão de Azul de Metileno a concentrações diferentes (10, 25, 50, 100,
250, 500 e 1000 mg.L-1) foram tratadas, em vidros âmbar de 100mL, com 10 mg de
zeólita A/argila, sob agitação mecânica durante 24 horas. Ao término, as
soluções foram centrifugadas a 2500 rpm durante 5 minutos para separar o sólido
adsorvente do sobrenadante a ser analisado em espectrofotômetro UV-vis (FEMTO
600) com comprimento de onda λ=665nm.
Observou-se coloração forte em algumas soluções, indicando alta concentração do
analito que acarretaria em erro de leitura pelo equipamento. Para que isso não
acontecesse, estas amostras foram diluídas, utilizando balão volumétrico de 10mL
e micropipetas automáticas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os difratogramas de raios-x das amostras de zeólita e argila foram analisados
com auxílio do aplicativo X´pert Highscore e comparados com padrões disponíveis
na literatura. Com isso, pode-se afirmar que a zeólita A foi sintetizada com
sucesso pelo método descrito.
Na Fig. 1 são mostrados os resultados de adsorção nos 7 ensaios realizados, que
representam as diferentes concentrações de padrões de azul de metileno
utilizados. A primeira coluna indica a concentração inicial dos padrões e a
segunda mostra diminuição dessa concentração com a utilização da zeólita.
Entretanto, percebe-se que a terceira coluna do gráfico, utilizando argila
natural, apresenta concentrações muito menores do que ambas e assim, demonstra
um melhor comportamento de adsorção do corante. Como percebe-se no ensaio 5,
onde há a maior redução.
Na Fig. 2 são mostradas as isotermas de adsorção do azul de metileno pela
zeólita e pela argila natural. Estes resultados indicam que a capacidade de
adsorção da zeólita na concentração de 1000 mg.L-1 é aproximadamente de 80 mg
por grama de zeólita utilizada, enquanto a isoterma da argila natural demonstra
maior capacidade de adsorção pela argila. Nas isotermas de adsorção (Figura 2)
podemos observar que a argila mostrou-se mais eficiente na remoção do AM quando
comparado a zeólita. A argila e a zeólita apresentaram uma capacidade máxima de
adsorção de aproximadamente 250 e 80 mg g-1 respectivamente. Os cátions presente
na argila natural podem estar sendo trocado pelo corante catiônico AM o que pode
explicar a maior eficiência da argila em relação a zeólita.
Figura 1.
Ensaios comparando a adsorção de azul de metileno
pela zeólita e argila natural
Figura 2.
Isotermas de Adsorção zeólita e argila natural
CONCLUSÕES: Esse estudo demonstrou que a utilização de materiais argilosos é eficiente no
tratamento de corantes, em especial o azul de metileno. Entretanto, a utilização
de argila Bentonita Sortido natural apresentou melhores resultados, com capacidade
de adsorção superior à zeólita.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq,à Funcap e ao Laboratório de Águas, Solos e Tecidos Vegetais do IFCE-
Campus Iguatu.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: RODRIGUES, D.P.; VIEIRA, M.F.A.; TAVARES, A.D. 1998. Utilização de Argilas como Alternativa no tratamento primário de Efluentes de Curtume. Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, 26 (AIDIS 98), Lima.
POGGERE, P.A.; DAVIS, R.; MONTANHER, S.F.; LOBO, V.S. 2011. Azul de Metileno: Propriedades e tratamentos. Anais... III ENDICT, UFTPR, Toledo.
FABRÍCIO, T.N.R.; BRAGA, M.A.; GOMES, T.R.S.; VASCONCELOS, A.K.P.; AQUINO, M.D.; ARAÚJO, R. 2010. Produção de Biossurfactante e Biodegradação no cultivo de GeoBacillus Stearothermophilus com Corante Azul de Metileno. V CONNEPI, IFAL, Maceió.
FUNGARO, D.A.; IZIDORO, J.C.; ALMEIDA, R.S. 2005. Remoção de compostos tóxicos de solução aquosa por adsorção com zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão. Eclética Química, 30(2): 31-35.
LOPES, C.W.; SCHWANKE, A.; PERGHER, S.B.C.; PENHA, F.G. 2010. Aplicação de uma argila organofílica na remoção do Azul de Metileno de Soluções Aquosas. PERSPECTIVA, Erechim. 34 (127): 85-90.