ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Analítica
Autores
Almeida, J.M.F. (UFRN) ; Souza, S.P.M.C. (UFRN) ; Silva, I.N. (UFRN) ; Oliveira, E.S. (UFRN) ; Fernandes, N.S. (UFRN)
Resumo
Este trabalho teve como objetivo tratar o efluente gerado durante a determinação da dureza da água utilizando a perlita expandida modificada com quitosana como adsorvente do corante negro de eriocromo T. Esse composto possui uma estrutura química complexa e é um corante bastante resistente a diversos tipos de tratamento. Dessa forma, a aplicação da perlita expandida modificada com quitosana mostrou-se bastante eficaz na remoção do corante, alcançando 80,4% (em 80 minutos) de remoção da cor do negro de eriocromo T no efluente gerado durante as aulas práticas de titulometria de complexação.
Palavras chaves
PERLITA; NEGRO DE ERIOCROMO T; ADSORÇÃO
Introdução
O despejo de resíduos químicos em meios aquáticos por indústrias e laboratórios de pesquisa e ensino é indubitavelmente um dos maiores problemas ambientais. As disciplinas de Química Analítica Quantitativa e Química Analítica Aplicada são ofertadas semestralmente pelo Instituto de Química da UFRN, são ofertadas de 4 a 5 turmas com 25 a 30 alunos por turma. No programa atual de ambas as disciplinas, a aula de volumetria de complexação está presente. Uma das aplicações da volumetria de complexação presente nos roteiros de aulas práticas das disciplinas é a determinação da dureza da água utilizando como indicador metalocrômico e corante, negro de eriocromo T. Segundo Barka et al (2011) por apresentar uma estrutura química complexa, o negro de eriocromo T apresenta uma grande resistência a fotodecomposição, água e certos reagentes químicos, e o método mais eficaz para tratar águas contaminadas por corantes é por meio da técnica de adsorção. Assim, na tentativa de tratar os efluentes gerados durante as aulas práticas de determinação da dureza da água que utiliza o corante negro de eriocromo T como indicador metalocrômico, será aplicada a técnica de adsorção utilizando como adsorvente a perlita expandida (um argilomineral), revestida com quitosana (um biopolímero).
Material e métodos
A perlita foi peneirada para obter uma granulometria correspondente a 32 #. Em seguida foi tratada com uma solução de ácido cítrico 0,2 mol/L por 4 h para ativar os sítios ativos da perlita expandida. Na sequência, a perlita tratada foi lavada com água desionizada e seca em estufa com circulação forçada de ar a 60°C por 4 h. Posteriormente 20 g de quitosana foram dissolvidas na solução de ácido cítrico 0,2 mol/L para a preparação do gel e em seguida foi adicionado 40 g de perlita tratada com ácido. A mistura foi agitada por 4h e aquecida a 40-50°C para a obtenção de uma mistura homogênea. Os grânulos esféricos de quitosana para revestir a perlita foram preparados com adição de uma solução de 0,70 mol L-1 de NaOH para a precipitação. Os grânulos foram lavados com água desionizada para a obtenção de um pH neutro e secos em estufa com circulação forçada de ar a 60°C por 24 h. (SANTOS, E. V. (2011)). O efluente foi gerado a partir do ensaio de determinação da dureza da água de acordo com o roteiro de aulas práticas das disciplinas de química analítica: Colocou-se 100 mL de água potável em um erlenmeyer de 250 mL. Adicionou-se 6 mL de solução tampão pH 10 (NH4OH/NH4Cl) e 0,0074 g de negro de eriocromo T. Titulou-se com a solução de sal dissódico dihidratado de EDTA, previamente padronizado com solução ácida de carbonato de cálcio até a mudança de cor de vermelho para azul. Os ensaios de adsorção foram feitos usando 400 mg de adsorvente para 100 mL do resíduo de laboratório, denominado efluente real. A solução foi deixada em contato por 140 minutos em temperatura ambiente e agitação constante, e a cada 20 min uma alíquota de 6 mL era retira, filtrada a vácuo, e era feita a leitura da absorbância em 530 nm, em um espectrofotômetro de UV-VIS.
Resultado e discussão
O ensaio de adsorção do efluente gerado pela determinação da dureza da água por titulação complexométrica com sal de EDTA também foi monitorado via espectroscopia UV-Vis. A Figura 1 mostra o espectro de absorção no UV-Vis para o negro de eriocromo T neste efluente real e sua respectiva curva de remoção da cor (%) versos o tempo de contato em minutos. No ensaio de adsorção para o tratamento do efluente, observou-se que em 80 minutos obteve-se, o menor valor de absorbância, indicando o tempo de remoção máxima da cor do corante. E para tal valor de absorbância e no tempo supracitado atingiu-se 80,4 % de remoção do negro de eriocromo T no efluente em questão. A Figura 2 mostras fotografias retiradas durante os ensaios de adsorção, mostrando a remoção visível da cor do corante ao longo do tempo.
Espectro de absorção no UV-vis do Negro de Eriocromo T (a) e sua respectiva curva da remoção de cor (b)
fotografias do ensaio de adsorção.
Conclusões
De acordo com os dados de adsorção pode-se observar uma significativa remoção da cor do negro de eriocromo T usado como indicador metalocrômico em ensaios de titulometria de complexação, sendo a perlita revestida com quitosana um adsorvente alternativo para o tratamento de efluentes de laboratório de ensino e pesquisa que fazem uso dessa substância, altamente colorida e de difícil remoção, via técnica de adsorção, já que se conseguiu remover 80,4 % da cor do corante no efluente tratado.
Agradecimentos
AO INSTITUTO DE QUÍMICA, CAPES, UFRN.
Referências
BARKA, N.; ABDENNOURI, M.; EL MAKHFOUK, M. Removal of Methylene Blue and Eriochrome Black T from aqueous solutions by biosorption on Scolymus hispanicus. L.: Kinetics, equilibrium and thermodynamics. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, V. 42, p. 320-326, 2011.
GUARANTINI, C. C. I.; ZANONI, M. V. B.; Corantes têxteis. Química Nova, V. 23, p. 71-23, 2000.
SANTOS, E. V. Adsorção de Mn (II) e Zn (II) em soluções aquosas usando perlita expandida revestida com quitosana. 2011. 103 p. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/RN, 2011.
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