ÁREA: Ambiental

TÍTULO: Cinética de adsorção aplicada à remoção do corante Amarelo Reativo BF-4G 200% em argila termicamente ativada

AUTORES: Martins Rodrigues Filho, G. (UFRN) ; Lins da Silva, V. (UFPE) ; Augusto de Lima, D. (UFPE) ; Francisco da Luz Neto, J. (UFPE) ; Deodato da Silva, A. (UFPE) ; Maria Lima Duarte, M. (UFRN)

RESUMO: O referido trabalho apresenta uma alternativa ao tratamento de efluentes têxteis rejeitados inadequadamente nos sistemas hídricos, principalmente na região do Agreste pernambucano, proveniente das indústrias instaladas no pólo de confecções da região. O corante estudado foi o Amarelo Reativo BF-4G 200%, ao qual se aplicou o tratamento de adsorção, através do planejamento cinético, utilizando-se a argila esmectita “termicamente ativada” proveniente do pólo gesseiro do Araripe como adsorvente, além de utilizar o cloreto de sódio (NaCl) P.A. como agente fixador do adsorbato nos poros da argila. O estudo cinético foi realizado em intervalos de 0 a 600 minutos, a partir do qual se obteve resultados medidos por meio de um espectrofotômetro, onde se comprovou a redução da concentração do corante.

PALAVRAS CHAVES: Adsorção; Cinética; Corante têxtil

INTRODUÇÃO: O estado de Pernambuco possui um dos maiores polos têxteis do Brasil, localizado no município de Toritama-PE. Muitas indústrias têxteis instaladas nessa região não tratam corretamente seus efluentes, devido aos altos custos dos processos de tratamento convencionais, descartando-os de forma indevida nos rios que cortam a região. As alterações ocorridas num corpo receptor pelo lançamento de efluentes têxteis provocam uma degradação ambiental considerável, como a modificação da sua coloração e a formação de espumas na sua superfície (GARDNER & BORNE, 1978). Diante desta situação, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma técnica eficiente e de baixo custo que possa ser aplicada ao tratamento de efluentes têxteis, minimizando-se, assim, seus efeitos poluidores.

MATERIAL E MÉTODOS: Argilas têm uma alta capacidade de adsorção devido a sua estrutura lamelar que oferece alta área de superfície especifica (W.T. TSAI et al., 2004. Com o intuito de aumentar a superfície específica e assim otimizar a sua capacidade de adsorção foi realizada a ativação térmica da argila. A ativação térmica foi realizada em uma mufla, na qual pequenas quantidades da argila permaneceram a uma temperatura de 300°C por um período de 24 horas. Preparou-se uma solução corante de concentração 20 mg/L, utilizando o corante têxtil Amarelo Reativo BF-4G 200% fabricado pela Texpal Indústria Química. Utilizou-se uma cinética de adsorção com os intervalos de 0 a 600 minutos, e obedecendo-se a Tabela 1, que fixa os fatores considerados estatisticamente significantes, após um estudo estatístico preliminar utilizando um planejamento fatorial 22 para o processo cinético de adsorção. Tabela 1 – Fatores cinéticos fixos Fator Argila (g) NaCl (g) Rotação (rpm) 0,2 8,340 400 Em cada experimento, foram adicionados exatamente 0,2g da argila esmectita termicamente ativada em um erlenmeyer de 125mL com tampa, juntamente com 25 mL da solução corante e 8,340 g de NaCl. O pH da solução corante inicial era de 6,47. As amostras contendo o adsorvente e adsorbato foram submetidas a ensaios em banho finito a temperatura ambiente (25°C) obedecendo a cinética com intervalos de 0 a 600 minutos e com uma rotação de 400 rpm. Ao término da cinética as soluções foram filtradas em membrana milipore, em seguida aferiu-se o pH final das soluções pós-cinética por potenciometria (pHmetro da marca Radelkis OP-265). A eficiência da cinética foi avaliada por meio de quantificação da concentração das soluções em um espectrofotômetro.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A remoção de corantes a partir de águas residuais é considerada uma importante aplicação do processo de adsorção utilizando-se o adsorvente adequado (A. FAKI et al., 2008). A cinética tem o objetivo de avaliar o percentual de remoção da concentração de matéria orgânica no efluente sintético em função do tempo decorrido. Ao término de cada estudo cinético obtiveram-se resultados que permitiram calcular o percentual de remoção de cor. A realização do estudo cinético também permitiu calcular a capacidade máxima de adsorção. A partir do desenvolvimento da cinética de adsorção e realização dos cálculos anteriores, obtiveram-se os resultados correspondentes aos percentuais de remoção e capacidade máxima de adsorção nos diferentes ensaios realizados. Estes resultados são mostrados na Tabela 2. Tabela 2 – Percentual de remoção e capacidade máxima de adsorção Tempo Absorbância Concentração Percentual de remoção Capacidade máxima 0 0,358 20,05 0,0 5,00 1 0,117 6,33 68,3 3,43 3 0,11 5,94 70,3 3,52 5 0,095 5,10 74,5 3,73 10 0,088 4,67 76,6 3,84 30 0,086 4,56 77,2 3,87 60 0,081 4,26 78,7 3,94 120 0,040 1,92 90,4 4,53 240 0,036 1,69 91,5 4,59 360 0,036 1,69 91,5 4,59 480 0,031 1,45 92,7 4,65 600 0,017 0,97 95,1 4,77 Os resultados apresentados na Tabela 2 permitiram a construção dos gráficos do percentual de remoção em função do tempo e da capacidade máxima de adsorção (q) em função do tempo, apresentados nas Figuras 1 e 2, respectivamente.

Figura 1

Gráfico do percentual de remoção em função do tempo

Figura 2

Gráfico da capacidade de adsorção em função do tempo

CONCLUSÕES: O trabalho proposto apresenta uma alternativa para o tratamento de efluentes têxteis despejados inadequadamente em leito de rios, bem como no meio ambiente em geral. O estudo realizado apresenta resultados que possibilitam a implantação do procedimento em uma indústria, com a consequente diminuição da concentração do corante em 95,1 % para um tempo de adsorção de 600 minutos. O melhor resultado para remoção de cor e capacidade máxima de adsorção foi obtido no tempo de 600 minutos, o qual apresentou um percentual de remoção igual a 95,1% e uma capacidade máxima de adsorção igual a 4,77 mg/g.

AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao PPGEQ/UFRN e ao CNPq pela bolsa de Doutorado do aluno Geraldo Martins Rodrigues Filho.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:
FAKI, A.; TURAN, M.; OZDEMIR, O., TURAN, A. Z. 2008. Analysis of fixed-bed column adsorption of reactive yellow 176 onto surfactant-modified zeolite, Ind. Eng. Chem. Res. 47: 6999–7004.

GARDINER, K. D.; BORNE, B. J. 1978. Textile waste waters; treatment and environmental effects. Stevenage, Water Research Centre.

TSAI W.T.; CHANG C.Y.; ING, C. H.; CHANG, C. F. 2004. Adsorption of acid dyes from aqueous solution on activated bleaching earth, J. Colloid Interface Sci. 275: 72–78.