ESTUDOS DA CINÉTICA DE ADSORÇÃO DO CORANTE VERMELHO CONGO UTILIZANDO COMO ADSORVENTES CARVÃO ATIVADO PRODUZIDO A PARTIR DO PÓ DE BAGAÇO DA CASCA DE COCO E CARVÃO COMERCIAL

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Iniciação Científica

Autores

Lima, G.C. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ) ; Oliveira, M.K.S. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ) ; Portela, R.R. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ) ; Oliveira, M.S. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ)

Resumo

A remoção dos corantes presentes nos efluentes é importante, uma vez que podem ser tóxicos e carcinogênicos. O presente trabalho tem como objetivo analisar a cinética de adsorção do corante vermelho congo utilizando como adsorventes o carvão ativado produzido a partir do pó de bagaço da casca de coco que foi tratado com ácido clorídrico 1,0M e carvão ativado comercial. Os experimentos mostraram que o carvão obtido do Bagaço do coco apresentou ser um importante adsorvente, removendo cerca de 97% de corante contra 70% com o carvão comercial. Os ensaios cinéticos mostraram que a velocidade de adsorção do corante vermelho congo sobre o carvão da casca do coco foi cerca de 5 vezes maior, apresentando uma capacidade adsortiva de 1,212mg/g, do que sobre o carvão comercial com 0,877mg/g.

Palavras chaves

Carvão ativado; Carvão comercial; Adsorção

Introdução

Os efluentes têxteis caracterizam-se por serem altamente coloridos, devido à presença de corantes que não se fixam na fibra durante o processo de tingimento. Segundo Vasques (2008) o processamento têxtil é dividido basicamente em quatro etapas: fiação, tecelagem, beneficiamento e acabamento. Na etapa de beneficiamento ocorre o tratamento final, que envolve lavagem em banhos correntes, com a finalidade de retirar o excesso de corante original ou não fixado à fibra (AL-DEGS et al., 2000). A etapa de beneficiamento é a que gera efluentes líquidos, os quais possuem certa concentração de corantes que podem causar impactos ao meio ambiente (Meier et al., 2011). Assim, torna-se necessário o tratamento do efluente gerado. Neste sentido, processos de adsorção têm sido empregados. Do ponto de vista ambiental, a remoção dos corantes presentes nos efluentes é de grande relevância, uma vez que podem ser tóxicos e carcinogênicos, bem como seus produtos de degradação. Assim, o tratamento destes efluentes não pode depender apenas de processos de biodegradação (HAMEED et al., 2007). Com base ao que foi dito, o presente trabalho tem como objetivo analisar a cinética de adsorção do corante vermelho congo utilizando como adsorventes carvão ativado produzido a partir do pó de bagaço da casca de coco e carvão ativado comercial.

Material e métodos

O pó bruto do bagaço do coco e o carvão comercial(CC) foram fornecidos pela empresa EMBRAPA/CE. O pó do bagaço do coco, foi lavado com água, seco ao sol e peneirado. Em seguida, para o tratamento químico, o pó foi lavado com solução de HCl 1,0M e filtrado a vácuo, posteriormente, lavado com água destilada e solução tampão de ácido acético pH 5,0 e deixado para secar ao sol. 2,0g de pó de bagaço tratado foram levados a um forno mufla e carbonizados a 250°C, permanecendo por cerca de 10min. Após esse processo foi obtido o carvão do bagaço do coco (CBC) utilizado para os estudos de adsorção. O adsorbato utilizado foi o corante vermelho Congo(VC) da marca Vetec. Inicialmente, foi preparada uma solução do corante VC com uma concentração de 100 mg/L, em seguida, a solução foi diluída para uma concentração de 25mg/L para a realização da pesquisa. Nos ensaios, foram adicionados em erlenmeyers com 50mg de cada carvão, 25ml da solução de corante VC, com a concentração 25ppm. Os testes foram realizados em shaker sob agitação cerca de 160rpm, à temperatura ambiente, durante 90min, sendo retiradas alíquotas de 1,5ml durante intervalos de tempo pré-definidos.As alíquotas foram devidamente filtradas e analisadas em espectrofotômetro UV-Vis Thermo Evolution 600, no comprimento de onda de máxima absorção do corante (498nm). A capacidade de adsorção do corante sobre os adsorventes (q em mg/g) foi calculada conforme a equação 1: q= (V(Co-Cf))/M (1) A modelagem cinética da adsorção para remoção dos corantes foi realizada a partir de dois modelos cinéticos, Lagergren de pseudo primeira ordem (eq. 2) e Lagergren de pseudo segunda ordem (eq. 3), a fim de se verificar qual a melhor correlação dos dados experimentais obtidos. qt=qe(1-(e^(-k1*t))) (2) qt =(t/((1/((k2*(qe^2)) + (t/qe))) (3)

Resultado e discussão

Com base na Figura 1 foi possível observar que houve uma redução drástica da absorbância no comprimento de onda estudado, mostrando assim, a redução da concentração do corante em solução. Podemos ressaltar que o CBC apresentou um melhor desempenho na remoção do corante, visto que os níveis de absorbâncias alcançados foram sensivelmente menores que os obtidos para o CC. Sabendo que a absorbância tem relação diretamente proporcional à concentração do corante na solução, uma curva de calibração foi feita e calculadas as concentrações do corante ao final do teste. Os valores de concentração do corante em solução foram de 0,752 e 7,444 mg/L. Estes valores correspondem a 97% e 70% de remoção para o CBC e o CC, respectivamente, sendo que ambos iniciaram com uma concentração de 25mg/L. Os dados experimentais para a cinética de adsorção do corante VC foram modelados segundo as equações de Lagergren de pseudo primeira e segunda ordem. De acordo com a Figura 3 e Tabela 1, foi possível observar uma melhor correlação dos pontos, o modelo que melhor se ajusta aos dados experimentais é o de pseudo 2ª ordem, tendo em vista que obteve os melhores valores de coeficiente de correlação, R2, e apresentou a melhor relação entre qe e qe exp., entretanto, o carvão obtido a partir do bagaço de coco apresentou uma correlação superior ao carvão comercial. Ainda foi possível observar que o carvão ativado produzido do bagaço do coco foi o que obteve uma maior capacidade adsortiva, sendo esta de 1,212mg/g de adsorvente, enquanto o carvão comercial teve capacidade de adsortiva de 0,877mg/g, Tabela 1. Por fim, a cinética de adsorção foi, aproximadamente, 5 vezes mais rápida com o carvão ativado do que com o carvão comercial, sendo os valores de k1 de 0,625L/min e k2 de 9,281L/min, respectivamente.

Conclusões

O carvão obtido do bagaço do coco apresentou ser um importante adsorvente para a remoção do corante vermelho congo, mostrando uma capacidade de adsorção maior, removendo cerca de 97% de corante contra 70% de remoção com o carvão comercial. Os ensaios cinéticos mostraram que a velocidade de adsorção do corante vermelho congo sobre o carvão do bagaço do coco foi cerca de 5 vezes maior do que sobre o carvão comercial. Por fim, a capacidade adsortiva do CBC foi de 1,212 mg/g contra 0,877 mg/g do CC, mostrando uma maior eficiência para o processo de remoção do corante estudado.

Agradecimentos

Ao CNPq e aos meus orientadores.

Referências

AL-DEGS, Y.; et al. Effect of Carbon Surface Chemistry on the Removal of Reactive Dyes from Textile Efflue nt. Water Research, v. 34, n. 3, p. 927-935, 2000.

GUARANTINI, C. C. I.; ZANONI, M. V. B. Corantes Têxteis. Revista Química Nova, v.25, n. 1, p. 71-78, 2000.

HAMEED, B.H., AHMAD, A.L., LATIFF, K.N.A. Adsorption of basic dye (methylene blue) onto activated carbon prepared from rattan sawdust. Dyes and Pigments 75, pp 143-149, 2007.

MEIER, T.R.W.; MATTJIE, A.C.; DAVIS, R. Remoção de Corantes Têxteis por Adsorção: resultados utilizando lodo seco ativado como adsorvente. Anais do III ENDICT: Toledo, 2011.

VASQUES A.R. Caracterização e Aplicação de Adsorvente para Remoção de Corantes de Efluentes Têxteis em Batelada e Colunas de Leito Fixo. Florianópolis, Programa de PósGraduação em Engenharia Química, UFSC, Dissertação de Mestrado, 153 pg, 2008.