ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ADSORÇÃO DO CORANTE TÊXTIL TURQUESA REMAZOL UTILIZANDO BIOADSORVENTES DE EICHORNIA AZUREA (AGUAPÉ)
AUTORES: Souza, J. (IFMA) ; Aires, A.M.L. (IFMA) ; Teixeira, M.P. (IFMA) ; Silva, S.L.L. (IFMA) ; Bezerra, P.A. (IFMA) ; Holanda, C.A. (UFMA) ; Silva, D.S.A. (UFMA)
RESUMO: Neste trabalho a Eichornia azúrea in natura foi utilizada como adsorvente para a remoção de corantes têxteis em meio aquoso. O adsorvente foi triturado, submetido a diversas lavagens com água destilada, secado e peneirado obtendo uma granulométrica entre 50 – 200 µm. Com relação aos ensaios de adsorção estes foram realizados utilizando a técnica de batelada. As concentrações das soluções dos corantes foram determinadas por espectrofotometria no UV-visível. Foi realizado o estudo de pH e determinação do pHzpc onde verificou-se uma melhor eficiência de remoção do adsorvente no pH1. As cinéticas de adsorção foram realizadas na temperatura ambiente fixando-se a concentração e variando o tempo de contato, sendo que os resultados experimentais se melhor adequaram ao modelo de segunda-ordem.
PALAVRAS CHAVES: Eichornia azurea; Turquesa Remazol; Adsorção
INTRODUÇÃO: Em função dos processos industriais desenvolvidos na sociedade atual há um crescente aumento nos índices de poluição ambiental oriundos de práticas nocivas ao meio ambiente. Entre os vários setores industriais responsáveis pela poluição do meio ambiente, o setor têxtil merece um destaque especial, pois lança milhares de efluentes contaminados com corantes (GUPTA et al., 2009). A contaminação dos recursos hídricos por estes corantes acarretam na diminuição da capacidade da realização da fotossíntese, devido à presença de substâncias que dificultam a passagem da radiação solar e o aumento da mortalidade dos animais marinhos (GARG et al., 2009). Diante desta perspectiva, há uma crescente preocupação no sentido de desenvolver alternativas viáveis para a recuperação e manutenção do meio ambiente.
A adsorção, um fenômeno físico-químico que consiste na concentração espontânea de determinadas espécies (adsorvatos) na superfície de um material (adsorvente), apresenta-se com um processo viável para a descontaminação e degradação de corante têxtil (VIEIRA, 2007). Atualmente a literatura registra diversos adsorventes alternativos obtidos a partir de resíduos agrícolas e florestais e lignocelulósicos. Podemos citar como exemplos de adsorventes alternativos registrados na literatura, o bagaço de cana-de-açúcar (OLIVEIRA, 2003) e outros como os aguapés (EL-KHAIARY, 2007), a exemplo tem-se a Eichornia azurea.
Neste trabalho foi estudada a potencialidade de adsorção das biomassas raiz, caule e folha obtidos da Eichornia azurea na remoção do corante turquesa remazol em soluções aquosas.
MATERIAL E MÉTODOS: Os bioadsorventes de Eichornia azurea (raiz, caule e folha) foram adquiridos no próprio ambiente natural da espécie, no município de Açailândia no estado do Maranhão. A planta foi separada nas partes (raiz, caule e folha) posteriormente foram trituradas em moinho de facas e em seguida peneiradas na granulométrica de 50 – 200 µm. A Eichornia azurea foi submetida a constantes lavagens com água destilada. Após este processo a amostra foi secada em estufa a 50 °C por 24 horas. Para a determinação do pHzpc do adsorvente, amostras de 100,0 mg do adsorvente foram colocadas em contato com 10 mL de soluções de pH inicial conhecido (pH de 1 à 12) e após 24 horas, determinou-se o pH final de cada amostra. Para o estudo de pH, amostras de 100,0 mg foram colocadas em contato por 1 hora com 10 mL da solução do corante turquesa remazol com concentração inicial equivalente a 250 mg.L-1. Após o contato, mediram-se as concentrações finais através da espectrofotometria eletrônica aplicando a lei de Beer.
Analogamente, foram realizados estudos cinéticos, porém variando o tempo de contato do adsorvente MCV com a solução do corante entre 5 a 180 minutos e mantendo fixo o pH equivalente à melhor eficiência de remoção. Todos os ensaios de adsorção foram realizados à temperatura ambiente (25 ºC) e velocidade de agitação constante e força iônica 0,1 mol.L-1 (KCl).
As quantidades adsorvidas por grama de adsorvente foram obtidas pela expressão definida pela equação Q = (Cinicial – Cfinal)x(V/Mads.). Para A partir dos resultados experimentais de cinética, aplicou-se os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e segunda ordem e calculou-se os parâmetros cinéticos pelos métodos lineares de cada modelo citado (FIGARO ET AL., 2009; ISMADJI et al., 2009).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Ponto zero de carga – pHzpc e Estudo do pH
A diminuição ou o aumento na adsorção em relação aos diversos pH’s analisados podem ser atribuídas a natureza da carga superficial e diferenças energéticas entre os sítios ativos. Com relação ao pH 1,0, neste caso o pH de melhor eficiência na remoção para o corante turquesa remazol pelos biomateriais raiz, caule e folha da Eichornia azurea, é possível que o excesso de cargas positivas na superfície do adsorvente tenha exercido forte atração em relação ao corante aniônico analisado, implicando em uma maior adsorção destas espécies. Estes dados são coerentes com o pHzpc que prevê um excesso de cargas positiva na superfície dos biomateriais. De acordo com o resultado obtido, o pHzpc pode ser estimado em 4,6, 4,5 e 5,0 para folha, raiz e caule respectivamente. A figura 1 ilustra o pHzpc e o comportamento das quantidades adsorvidas em função do pH.
Cinéticas de adsorção
Com relação ao perfil das curvas cinéticas obtidas admite-se que o tempo de equilíbrio a 25º C é de aproximadamente 30 minutos para a adsorção do corante turquesa remazol. Os parâmetros cinéticos de adsorção calculados para as cinéticas de pseudo-primeira ordem e segunda ordem encontram-se na tabela 1. Os resultados experimentais sugerem que as cinéticas de reação são dependentes das concentrações do corante turquesa remazol e também do número de sítios ativos presente nos bioadsorvente da Eichornia azurea.
Com relação à quantidade removida, verificou-se que para uma concentração inicial de 250 mg/l, após o equilíbrio, o índice remoção do corante turquesa remazol foi superior a 95 % na temperatura ambiente para os três adsorventes estudados.
Figura 1:
(a) quantidade adsorvida do turquesa remazol em função do pH e (b) pHzpc dos bioadsorventes de Eichornia azurea.
Tabela 1:
Parâmetros cinéticos de pseudo-primeira ordem e segunda ordem para a adsorção do turquesa remazol em bioadsorventes de Eichornia azurea
CONCLUSÕES: A analise do pHzpc e o estudo do pH dos bioadsorvente da Eichornia azurea evidenciaram que o processo de adsorção do turquesa remazol sofre grande influencia do pH do meio, sendo que a eficiência máxima de adsorção ocorre em pH 1,0 com capacidade de remoção superior á 95 % em relação à concentração inicial de 250 mg.L-1 do corante. O tempo de equilíbrio é de aproximadamente 30 minutos sendo um mecanismo de segunda ordem. Em síntese, os resultados experimentais evidenciam que estes bioadsorventes possuem um grande potencial se aplicados na remoção de corantes têxteis em efluentes industriais.
AGRADECIMENTOS: Ao Programa PIBIC
Ao IFMA ´Campus Açailândia
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: EL-KHAIARY, M I. Kinetics and mechanism of adsorption of methylene blue from aqueous solution by nitric-acid treated water-hyacinth. Journal of Hazardous Materials, v. 147, 28 – 36, 2007.
FIGARO, S.; AVRIL, J. P.; BROUERS, F.; OUENSANGA, A.; GASPARD, S. Adsorption studies of molasse’s wastewaters on activated carbon: Modelling with a new fractal kinetic equation and evaluation of kinetic models. Journal of Hazardous Materials. 161, 649-656, 2009.
GARG, V. K.; KUMAR, Rakesh; GUPTA, Renuka. Removal of malachite green dye from aqueous solution by adsorption using agro-industry waste: a case study of Prosopis Cinerária. Dyes and Pigments 62, 1-10, 2004.
GUPTA, V.K.;SUHAS. Application of low-cost adsorbents for dye removal – A review. Journal of Environmental Management, 90, 2313–2342, 2009.
ISMADJI, Suryadi; FEBRIANTO, Jonathan; KOSASIH, Aline Natasia; SUNARSO, Jaka; YI-HSU, Ju; INDRASWATI, Nani. Equilibrium and Kinetic studies in adsorption of heavy metais using biosorbent: A summary of recent studies (Review). Journal of Hazardous Materiais, 162, 616–645, 2009.
OLIVEIRA, C. C. Neves de. Estudos de equilíbrio e modelagem cinética de adsorção de corante têxtil remazol black B sobre bagaço da cana de açúcar e carvão ativado. 2003, Dissertação (Mestrado em Química). Pernambuco.
VIEIRA, Adriana Pires. Potencialidades adsortivas do mesocarpo e epicarpo do coco babaçu frente a corantes da indústria têxtil. 2007. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de licenciado e bacharel em química. Universidade Federal do Maranhão. São Luis, 2007.
