ESTUDO CINÉTICO DA REMOÇÃO DO CORANTE REATIVO AZUL 5G POR DOLOMITA MODIFICADA TERMICAMENTE.

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ambiental

Autores

Lima, S. (UFERSA) ; Silva, M. (UFERSA) ; Vitoriano, J. (UFERSA) ; Alves, C. (UFERSA)

Resumo

Pigmentos e outros corantes têxteis industriais constituem um dos maiores grupo de compostos orgânicos, que representam um perigo ambiental crescente. Numerosas tecnologias de tratamento para eliminar/reduzir esses problemas têm sido desenvolvidos, tais como biodegradabilidade e adsorção. O processo de adsorção é considerado o mais adequado, pois remove poluentes inorgânicos e orgânicos. Neste trabalho utiliza a dolomita modificada termicamente a 800°C como adsorvente do corante Reativo Bifuncional Azul 5G, realizando um estudo cinético por meio de um agitador orbital Te-420 em batelada. Observou-se que a dolomita modificada termicamente alcançou desempenho satisfatório do processo na combinação fixa de adsorvente utilizado (1g) com 100mg/l de solução de corante, com 100% de remoção.

Palavras chaves

Adsorção; Corante; Dolomita modificada

Introdução

De acordo com a ABIT (Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção), em 2010 o setor reuniu mais de 32 mil empresas, das quais mais de 80% são confecções de pequeno e médio porte, em todo o território nacional. Essas indústrias recebem e preparam fibras, convertem os fios em tecidos, tingem esses materiais (ABRAHÃO & SILVA, 2002). Em 2010 foi consumido aproximadamente cerca de 7x10^5 ton/ano de corantes e pigmentos no mundo, e o Brasil foi responsável por cerca de 2,6% dessa demanda, do total cerca de 20% destes corantes têxteis são descartados nos efluentes, sem nenhum tratamento, o que pode provocar danos irreparáveis aos meio ambientes e á saúde da população, pois estes compostos podem ser carcinogênicos e/ou mutagênicos (CARVALHO, 2010).Então, decorrente desse grande problema ambiental, diferentes tipos de tratamentos tais como oxidação química, coagulação, floculação, precipitação química, nanofiltração por membranas, troca iônica e adsorção são analisados para tratar efluentes coloridos de forma mais eficiente. Dentre estes, o processo físico de adsorção mostra-se bastante promissor para remoção de cor de efluentes líquidos industriais, utilizando diversos materiais adsorventes (SCHIMMEL, 2008). Várias etapas podem ser utilizadas para expressar o mecanismo de adsorção, a fim de investigar o mecanismo de adsorção, as constantes de adsorção e difusão intrapartícula de corantes podem ser determinadas usando equações de Lagergren, um mecanismo de pseudo-segunda ordem e Weber e Morris, respectivamente (HO; MCKAY, 1998). O objetivo geral deste trabalho é estudar a adsorção do corante reativo bifuncional Azul 5G de um de um efluente modelo, por meio de um estudo cinético, utilizando como adsorvente a dolomita modificada termicamente.

Material e métodos

A dolomita foi calcinada em um forno Mufla a 800ºC por um período de 8h. No experimento foram usadas 11 amostras do adsorvente, com uma massa fixa de 0,5g medidas em uma balança analítica. A solução de corante foi preparada utilizando-se o corante reativo Azul 5G e água destilada, a uma concentração de 300mg/L. Para a determinação da curva de calibração, foi utilizadas soluções com concentração de 10, 20, 30, 40 e 50mg/L em temperatura controlada a 28°C. Inicialmente, foi determinado o comprimento de onda em que a solução analisada absorve o máximo de radiação. Para a obtenção desta curva, utilizaram-se soluções com 10, 20, 30, 40 e 50mg/L no comprimento de onda de λ=621nm e determinou-se a absorbância de cada uma destas soluções. Para a realização dos ensaios no estudo cinético, colocou-se 50 ml da solução de corante, com concentração de 100mg/L, em erlenmeyers de 125 mL contendo as massas de adsorvente, os quais foram colocados em um agitador orbital modelo TE-420 da TECNAL na temperatura de 28ºC. Após os tempos de ensaio: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 90min. As soluções foram filtradas a fim de separar o material sólido, para que as mesmas fossem analisadas no espectrofotômetro no comprimento de onda de λ=621nm, com objetivo de fazer a leitura da concentração final das soluções.

Resultado e discussão

De acordo com os resultados da análise no espectrofotômetro de adsorção de corante reativo bifuncional azul 5G pela dolomita modificada termicamente de acordo com com tempo de reação de 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 90min (Figura 1), a dolomita modificada termicamente removeu 100% do corante reativo azul 5G da solução. Para representar a cinética de remoção dos corantes e ajustar os dados experimentais de adsorção foram utilizados três modelos: pseudo-primeira- ordem, pseudo-segunda ordem através do mecanismo e Weber e Morris e modelo de difusão intrapartícula utilizando equações de Lagergren (HO; MCKAY, 1998). Com base nos dados obtidos do modelo de adsorção pseudo-primeira ordem através do software OriginPro 8.0, (plot log(q1 - qt) versus t), verifica-se que este modelo não se ajusta, pois o R^2 =0,5005, como também o modelo de adsorção de difusão intrapartícula (plot qt versus t^1/2) não se ajusta, pois o coeficiente de correlação o R^2=0,9062. Entretanto o modelo de adsorção pseudo-segunda ordem (plot. t/qt versus t), ajusta-se, pois o coeficiente de correlação é R^2=0,9704. Sendo este o modelo mais satisfatório para o experimento analisado (Figura 2A). Entre os modelos cinéticos, o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que apresentou melhor ajuste, através da análise dos dados apresentados na Figura 2 onde é possível observar que o coeficiente de regressão para as parcelas lineares de pseudo-segunda ordem foi superior a 0,970 indicando ser o processo mais adequado.

A-dados referentes à concentração de solução e a absorbância em cada amostra analisada. B-gráfico da concentração (mg/L) de solução em função do tempo


A- Gráfico da regressão linear modelo pseudo- segunda ordem. B- Gráfico da difusão intrapartícula em função do tempo.

Conclusões

Os resultados mostraram que a da dolomita modificada termicamente pode ser usada para a remoção do Corante Reativo Bifuncional Azul 5G e que a mesma apresenta potencial para substituir outros adsorventes atualmente existentes, devido à sua disponibilidade na natureza, baixo custo e elevada eficiência.

Agradecimentos

Referências

ABIT – Associação Brasileira da Indústria Têxtil. Disponível em <www.abit.org.br>, acessado em 30/07/2015.

ABRAHÃO, A. J.; SILVA, G. A. Influência de alguns contaminantes na toxicidade aguda de efluentes da indústria têxtil. Revista Química Têxtil 67, pp. 8-34. 2002.

CARVALHO, T. E. M. Adsorção de corantes aniônicos de solução aquosa em cinza leve de carvão e zeólita de cinza leve de carvão. 2010. 119 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, São Paulo, 2010.

HO, Y. S.; MCKAY G. KINETIC MODELS FOR THE SORPTION OF DYE FROM AQUEOUS SOLUTION BY WOOD. Trans IChemE, Vol. 76, Part B, May 1998.

SCHIMMEL, D. Adsorção dos corantes reativos azul 5g e azul turquesa QG em carvão ativado comercial. 2008. 99f. Dissertação (Mestrado) – Curso de Engenharia Química, Centro de Engenharias e Ciências Exatas, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2008.