INFLUÊNCIA DO TEMPO E pH NA ADSORÇÃO DOS ÍONS Cu (II) e Pb (II) POR CARVÃO ATIVADO (CAT) ORIUNDO DA CASCA DA LARANJA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Silva, L.V.D. (UFPA) ; Pereira, L.P.B. (UFPA) ; Dantas, K.G.F. (UFPA) ; Alves, B.S.F. (UFPA) ; Pinheiro, M.H.T. (UFPA) ; Silva, J.A.A. (UFPA) ; Melo, W.S. (UFPA)

Resumo

Este trabalho avaliou a influência das variáveis tempo e pH na adsorção dos íons Cu (II) e Pb (II) em solução aquosa, por carvão ativado proveniente do resíduo agroindustrial da casca de laranja. As determinações das concentrações em equilíbrio para os íons foram realizadas em um espectrômetro de absorção atômica com chama (FAAS). Os resultados obtidos mostram que o potencial de remoção dos íons é influenciado pelas variáveis tempo e pH. Dentre as espécies metálicas, o Pb (II) apresenta maior porcentagem de remoção em torno de 94,2%, quando comparado ao Cu (II) que atingiu 81%. Assim, o carvão ativado demonstrou possuir potencial para o tratamento de efluentes aquosos contaminados com os íons Cu (II) e Pb (II).

Palavras chaves

Carvão ativado; Resíduo agroindustrial; Adsorção

Introdução

A água é um recurso natural indispensável para a manutenção da vida. Na medida em que os anos foram se passando a poluição desses corpos hídricos tornaram-se um dos maiores problemas ambientais (LI. S, LI. J, ZHANG, 2011). As principais fontes de contaminações da água no Brasil, são geradas dos processos agrícolas e indústrias que geram efluentes, que podem transportar consigo resíduos, constituídos de metais pesados, corantes e restos de matéria em decomposição (BRASIL, 2005). Alguns métodos são empregados para o tratamento de efluentes contaminados, como por exemplo, decomposição por oxidação, ozonização, filtração por membrana, processos biológicos e métodos a base do uso de silicatos (CARDOSO et al., 2011). Porém, esses processos acabam por apresentar alto custo inviabilizando o seu uso (HSU, 2009, AHMARUZZAMAN, 2011). A adsorção é um método eficaz, de fácil execução, relativamente barato e pode ser utilizado em grande escala quando comparado com os citados na remoção de contaminantes aquosos (ÖZACAR et al., 2008). O processo de adsorção utilizando como adsorvente o carvão ativo é um dos métodos mais conhecidos para controle de contaminantes (HSU, 2009). O objetivo desse estudo é verificar a influencia das variáveis pH e tempo no processo de adsorção dos íons Cu (II) e Pb (II) empregando como adsorvente o carvão ativado (CAT) oriundo da casca da laranja.

Material e métodos

A biomassa residual (casca) da laranja foi adquirida no centro comercial do município de Benevides no estado do Pará. O material coletado foi seco e triturado, resultando num pó de granulometria entre 40 a 80 mesh. O carvão ativado (CAT) foi produzido pelo tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) na proporção de 1:1 (m/m) e agitado em mesa agitadora durante 24 h, posteriormente, foi lavado com água deionizada para reduzir o excesso de NaOH e pirolisado na temperatura de 400 °C por 1 hora (HU, VANSANT 1995; GUO et al. 2002; ROCHA et al. 2006 e Jr SCHETTINO et al. 2007). Para o estudo da influência do pH na adsorção, foram pesados 0,1000 g do CAT e 20 mL da solução monoelementar para os íons Cu (II) e Pb (II) nas concentrações de 80 mg/L e 100 mg/L, respectivamente, o pH foi ajustado para valores na faixa de 2 a 7 e agitados por 1440 min. Para o estudo cinético pesou-se 0,1000 g do CAT e 20 mL da solução de Cu(II) a 80 mg/L e Pb(II) na concentração de 100 mg/L em pH 5 sob agitação constante à temperatura ambiente. Foram coletadas alíquotas nos intervalos de tempo: 30, 60, 120, 240, 480 e 1440 min. Em seguida as soluções foram filtradas e a determinação das concentrações dos íons foi realizada utilizando um espectrofotômetro de absorção atômica(FAAS) (iCE 3300, Thermo Scientific, Reino Unido, Cambridge)

Resultado e discussão

Os resultados obtidos na Figura 1 mostram que para o íon Cu (II), o pH ótimo é 5 alcançando 81 % de remoção, resultados estes concordantes com os encontrados por MIMURA et al., 2010. Comportamento semelhante encontrado para o íon Pb (II) o qual obteve um potencial de remoção de 94,2%. A partir do pH 6 os íons hidroxila (OH-) do meio passam a competir com o adsorvente na captura do metal, havendo assim segundo MEENA et al.2005 a formação de complexos de hidróxidos solúveis. Através da análise do percentual de remoção das espécies estudas pelo CAT na Figura 2 pode-se observar que as espécies metálicas Pb (II) e Cu (II) apresentam uma maior capacidade de remoção à medida que o tempo aumenta. Para o Pb (II) o equilíbrio foi atingido com 1440 min e para o íon Cu (II) no tempo de 240 min.

Conclusões

Através dos estudos da variação do pH e tempo constatou-se a forte influência dessas variáveis no processo de adsorção. As melhores condições para realização do processo de sorção das espécies metálicas em estudo é pH 5. O tempo de equilíbrio para o Cu (II) foi de 240 min, enquanto para o Pb (II) de 1440 min. Os resultados obtidos neste estudo mostram que o CAT da casca da laranja pode ser utilizado como adsorvente alternativo para tratamento de efluentes aquosos contaminados com Cu (II) e Pb (II).

Agradecimentos

Ao GEAAp e a CAPES pela concessão da bolsa de estudos.

Referências

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