52º CBQ - CINÉTICA DA BIOSSORÇÃO DE AZUL DE METILENO POR BAGAÇO DE LARANJA LIMA

ÁREA: Ambiental

TÍTULO: CINÉTICA DA BIOSSORÇÃO DE AZUL DE METILENO POR BAGAÇO DE LARANJA LIMA

AUTORES: da Silva Gonçalves, A.H. (UFAL) ; de Farias Silva, C.E. (UFAL) ; de Souza Abud, A.K. (UFAL)

RESUMO: As indústrias têxteis consomem grandes quantidades de água e de produtos químicos, em especial os corantes, durante o tingimento dos tecidos, os quais, devido à baixa degradabilidade, possuem efeitos carcinogênicos, mutagênicos e teratogênicos. Como forma de tratamento para sua remoção, costuma-se utilizar a adsorção. Esse trabalho avaliou os modelos cinéticos de adsorção do corante azul de metileno, nas concentrações de 100 e 250 ppm, por bagaço de laranja lima seco a 50°C e triturado em moinho com peneira de 30mesh. Nos modelos estudados, de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem, percebeu-se melhor ajuste linear para o modelo de pseudo-segunda ordem, com baixo tempo de equilíbrio (3min) e alta capacidade adsortiva ao corante.

PALAVRAS CHAVES: bagaço de laranja; adsorção; azul de metileno

INTRODUÇÃO: As indústrias têxteis consomem grandes quantidades de água e de produtos químicos, principalmente corantes, em especial nos processos de tingimento e de acabamento. São gastos cerca de 200 a 400L de água para cada kg de tecido produzido(ROBINSONet al., 2000). Devido à baixa biodegradabilidade dos corantes, os processos convencionais de tratamento biológico dos efluentes têxteis não são muito eficientes e, em geral, o processo de remoção de corantes envolve um processo químico ou físico, como coagulação, floculação, ozonização, troca iônica, irradiação e adsorção (CHAVES, 2007). A razão pela difícil degradabilidade dos corantes são seus efeitos mutagênicos, carcinogênicos e teratogênicos(SOARES, 1998). A adsorção é um fenômeno de superfície no qual o soluto é removido de uma fase e acumulado na superfície da segunda fase.Biossorção, por sua vez, é a utilização de biomassas (animal, microbiana ou vegetal) na remoção de poluentes por adsorção, tendo grande vantagem no tratamento de efluentes por possuir capacidades adsortivas tanto por metais como por compostos orgânicos, além de baixo custo em relação a adsorventes comerciais(BONIOLO, 2008). Devido à falta de utilidade de seus resíduos, como o albedo, parte branca estrutural da casca, grandes quantidades são desperdiçadas ou servem apenas como complemento na alimentação animal. O trabalho teve como função avaliar a cinética de adsorção pelos modelos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem, em100 e 250ppm de azul de metileno,por bagaço de laranja lima.

MATERIAL E MÉTODOS: 2.1Soluções de azul de metileno O corante catiônico azul de metileno foi utilizado para preparar uma solução estoque 1000mg/L. As soluções de 100 e 250mg/L (100 e 250 ppm), foram obtidas a partir da sua diluição. 2.2 Biossorvente O bagaço da laranja, com todos os seus resíduos, como casca, sementes e albedo foi obtido após descascamento das laranja e extrusão do suco. Estes resíduos foram secos a 50°C até peso constante em estufa de secagem com circulação e renovação de ar e triturados em moinho de facas tipo Willye, com peneira de 30mesh. Em seguida, foram acondicionados em frascos plásticos herméticos. 2.3 Concentração do corante (Q) e capacidade adsortiva (q) As concentrações de corante foram obtidas por leitura em espectrofotômetro UV-VIS mini 1240 da Shimadzu a partir de curva padrão obtida a 665nm. 2.4 Modelos cinéticos de pseudo 1ª e 2ª ordem Foram utilizados os modelos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem para ser verificados. Seus parâmetros foram obtidos por regressão linear.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: O tempo para que se atingisse o equilíbrio foi bastante rápido, aproximadamente 3 min para ambas as concentrações. Aliado à alta capacidade de adsorção ao corante mostram a promissora utilidade desse resíduo como biossorvente. Na Tabela 1 podem ser observados os parâmetros dos modelos cinéticos trabalhados, onde se verifica que a capacidade de adsorção do equilíbrio ficou bastante próxima nos modelos de pseudo-segunda ordem. A Figura 1 permite a visualização do comportamento cinético. Percebeu-se um ajuste linear muito longe dos dados experimentais para o modelo de pseudo-primeira ordem, sendo o modelo de pseudo-segunda mais ajustável. Para concentração de 100ppm, pode-se tentar uma regressão não-linear para buscar melhorar a aproximação do modelo. O modelo de pseudo-segunda ordem sugere que a fase limitante da velocidade seja a adsorção na superfície do adsorvente,assim como aponta para a natureza química das interações adsorvato-adsorvente(OLIVEIRA & FRANCA, 2009).

Figura 1

Descreve as plotagens dos modelos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem.

Tabela 1

Parâmetros dos Modelos de Pseudo-primeira e Pseudo-segunda ordem.

CONCLUSÕES: A adsorção atingiu equilíbrio muito rapidamente, em aproximadamente 3min, para ambas as concentrações de corante. O modelo de pseudo-segunda ordem se ajustou melhor à cinética de adsorção, conseguindo correlações de capacidade adsortiva no equilíbrio semelhantes aos dados experimentais.Tais resultados mostram o bagaço de laranja lima como um biossorvente promissor não somente devido ao tempo, mas pela grande capacidade adsortiva ao corante.

AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem o CNPq pelo auxílio financeiro e ao Programa PIBIC/UFAL pelo apoio à pesquisa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BONIOLO M. R. Biossorção de Urânio nas Cascas de Banana. Dissertação de Mestrado em Materiais. Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2008, 107 p.
CHAVES, K.O.; GOMES, R.B.; ARAÚJO, R.S.; BUARQUE, H.L.B. Cinética da adsorção de corante índigo carmim em biomassa fúngica morta de Aspergillusniger tratada alternadamente com soluções ácida e alcalina. II Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica. João Pessoa,2007.
OLIVEIRA, V. F.; FRANCA, A. S. Estudo da Cinética e da Termodinâmica de Adsorção da Torta Prensada de Crambe (Crambeabissinica) em sua Aplicação como Biossorvente em Soluções Aquosas de Corante. Uberlândia: VII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica, 2009.
SOARES, J. L. Remoção de Corantes Têxteis por Adsorção em Carvão Mineral Ativado com Alto Teor de Cinzas. Dissertação de Mestrado em Engenharia Química. Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, 1998.
ROBINSON, T.; MCMULLAN, G.; MARCHANT, R.; NIZAM, P. Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment tecnologies with a proposed alternative. Bioresource Technology, v. 77, p. 247-255, 2000.