AVALIAÇÃO DO PROCESSO ADSORTIVO DE ÍONS Ni(II) EM MEIO AQUOSO ATRAVÉS DE PENEIRA MOLECULAR ORGANOFÍLICA POR PLANEJAMENTO FATORIAL

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Hora, P.H.A. (UNEAL/UFPB) ; Sousa, A.C. (IFPB) ; Campos, L.F.A. (UFPB) ; Serra, R.B.G. (IFPB) ; Figueiredo, G.J.A. (IFPB)

Resumo

O setor industrial, embora possua um papel social relevante na geração de emprego e renda, é o vilão no que diz respeito a geração de resíduos de suas atividades, tendo em vista o fato que tais resíduos apresentam certa complexidade quanto sua degradação por fatores naturais, sendo necessário o empreendimento de etapas que tornem esses dejetos menos nocivos ao meio ambiente, garantindo assim a sobrevivência de espécies contidas em determinados ecossistemas. Neste trabalho é empregada uma peneira molecular organofílica em processos de remoção de íons Ni(II) por adsorção em meio aquoso e verificada a influência de determinados fatores na otimização do processo. Os dados mostram que alguns fatores como a granulometria são insignificantes na melhoria dos resultados do processo.

Palavras chaves

Planejamento Fatorial; Adsorção; Metais Pesados

Introdução

O setor industrial indiscutivelmente apresenta um grande papel no que diz respeito a duas arestas de setores da sociedade: econômico e social. Entretanto, o meio ambiente, a aresta que falta para complementar esse triângulo muitas vezes é deixada de lado, tendo em vista a negligência dos órgãos fiscalizadores responsáveis e o fato de que a implementação de etapas de tratamento de efluentes por métodos clássicos acaba por adicionar mais um processo no ciclo produtivo, fazendo com que o produto final fique mais oneroso e, potencialmente, sua competitividade de mercado seja diminuída. Assim, o setor industrial fica desincentivado em promover ações sustentáveis por conta dos custos que tais adicionam a esse processo produtivo. Contudo, o emprego de materiais de baixo custo, mas de alta eficiência e possibilidade de reuso em sucessivos tratamentos acaba por trazer a possibilidade dos dejetos industriais poderem ser tratados antes de serem lançados nas áreas de manancial sem grande impacto financeiro no produto final, fazendo com que o ecossistema local seja preservado para que gerações futuras possam usufruir de seus benefícios. As peneiras moleculares são materiais que apresentam notório caráter sustentável, levando-se em conta sua fácil reprodutibilidade em laboratório, baixo custo e possibilidade de reutilização em processos posteriores após fácil etapa de regeneração (HORA, 2014). O processo de organofilização pode proporcionar à peneira molecular a possibilidade de ganho de interações físicas, fazendo com que o processo de adsorção não fique condicionado a sítios específicos (HORA et al., 2016).

Material e métodos

A peneira molecular esmectita foi submetida a cominuição mecânica e classificada de acordo com o diâmetro de partícula em escala mesh (VOGEL, 1986) foram utilizados os diâmetros de #100 (-1) e #200 (+1). Em seguida, o material processado foi submetido ao processo de expansão a via térmica a 800 ºC. Após a expansão, o material foi organofilizado fisicamente com ácido hexacosanóico por fusão e posterior solidificação entre as lamelas do material após refriamento. A quantidade de organifilizante utilizada foi de 10% (-1) e 20% (+1) em massa. A solução inicial de Ni(II) empregada apresentava concentração igual a 1g/L. A quantidade em massa de adsorvente empregada foi de 100 mg (-1) e 500 mg (+1) para 50 mL de solução de íons níquel(II). O tempo de contato entre as fases foi mantido fixo em 15 minutos. Os dados foram processados através do software Statistica 7.0 e foram avaliados os efeitos das variáveis empregadas nos experimentos de adsorção. A quantidade de organofilizante foi denominada FATOR A, a granulometria FATOR B, e a massa FATOR C.Os experimentos foram realizados em duplicatas.

Resultado e discussão

Os dados de caracterização por espectroscopia FTIR do material mostraram que a interação entre o material e o organofilizante é de natureza física. Os resultados do planejamento fatorial são evidenciados na tabela disponível na Figura 1 mostram que o aumento da quantidade de organofilizante gera um decréscimo, tal fato é decorrente da diminuição da área superficial em metros quadrados por grama que o aumento da quantidade de organofilizante proporciona. A granulometria se mostrou como um efeito insignificante no intervalo empregado neste estudo. O efeito da massa mostrou que quando se aumenta a massa de 100 para 500 mg a quantidade de íons adsorvida não é proporcional, assim, quando se provocou esse aumento de massa a quantidade removida ficou 4% (o que simboliza 40 mg) aquém do esperado. o valor de r quadrado obtido foi de 0,888889.

A Tabela descreve o efeito percentual das váriaveis testadas no processo de remoção de íons níquel(II). Cada 1% equivale a 10 mg de Íon Metálico.


Dados obtidos nas duplicatas de experimentos do planejamento fatorial 2^3

Conclusões

Os dados mostram que o adsorvente obtido apresenta grande potencial na remoção de íons Ni(II). O efeito promovido pela quantidade de organofilizante resultou em um resultado esperado, visto que a literatura trata desse decréscimo de área específica. O excesso de massa se mostrou um fator não proporcional a quantidade de íons removido. A granulometria, embora influencie na área específica, não apresentou significância nos resultados obtidos

Agradecimentos

Os autores agradecem ao IFPB pela estrutura concedida.

Referências

HORA, P.H.A. Dissertação de Mestrado, PPGQ/UFRN, Natal-RN, 2014.

HORA, P.H.A; SOUSA,A.C.; SERRA, R.B.G.; FIGUEIREDO, G.J.A., Journal of Argentine Society, 116, 2016

VOGEL, A.I. Química Analítica Qualitativa, Mestre Jou: Rio de Janeiro, 1986.