APLICAÇÃO DO HIDRÓXIDO DUPLO LAMELAR NA REMOÇÃO DE ÍONS PRATA DE REJEITO BRUTO DE LABORATÓRIO

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Materiais

Autores

Hora, P.H.A. (UNEAL) ; Moraes, C.H.T.S. (UNEAL) ; Costa, C.S. (UNEAL) ; Aragão, R.K.B. (IFPB) ; Sousa, D.G. (IFPB) ; Sousa, A.C. (IFPB)

Resumo

Neste trabalho um hidróxido duplo lamelar é utilizado como adsorvente, empregado na remoção de metal pesado a partir de efluente de laboratório buscando um processo com custos reduzidos e facilitar o descarte dessas substâncias, levando em conta também facilidade da síntese do material e sua fácil regeneração. Com isso, tem-se a possibilidade de reaproveitamento do metal removido e também a reutilização do HDL. Dessa forma, neste trabalho é apresentado a remoção dos íons prata a partir de efluente do método de Mohr pelo método de batelada, a fim de buscar a diminuição da concentração do efluente que contém esse metal. Diante dos experimentos realizados, há amostras de HDL que obtiveram grande eficiência com remoção de 70% de íons prata da solução bruta de refeito de laboratório.

Palavras chaves

HDL; efluente de laboratório; adsorção

Introdução

De acordo com (NUNES et al., 2015),“Muitos métodos físico-químicos foram desenvolvidos para a remoção de metais pesados de soluções aquosas, como a extração, troca iônica, precipitação química”. Esses métodos têm diversas desvantagens, como altos custos operacionais, baixa seletividade, e produção de grande quantidade de rejeitos. Com isso, podemos concluir com base na literatura relatada a viabilidade da pesquisa, que tem por base a adsorção do material adsorvente utilizando o HDL de sistema Zn-Al-CO3 viabilizando o processo como relatado por (PIGHINELLI, 2012). Dessa forma, quando temos pesquisas que envolvem atividades em laboratório nas instituições que visão este propósito, observa-se que os profissionais da área tendo que aprender as técnicas por trás das reações químicas que geram resíduos por causa da manipulação de várias substâncias que apresentam certa dificuldade para o descarte em lugar apropriado, muitas vezes jogados na natureza sem tratamento correto (CAVALCANTE, 2012). O meio mais usado de descarte faz com que se contrate uma empresa que recolha o material, para que minimize os danos ao meio ambiente ou a própria saúde dos indivíduos que tiverem contato com a solução bruta de rejeito de laboratório. Tendo em vista, as análises que se procedem sobre os íons da solução de cromato de prata (Ag₂CrO₄),que são resíduos do método de Mohr para determinação de cloretos em águas. Dessa forma, a pesquisa busca diminuir a concentração da solução que contém esses metais pesados, para que seja possível realizar o descarte dessas substâncias que tem alta capacidade de acumulação no metabolismo dos seres vivos e ao próprio meio ambiente. Tendo em vista, a utilização de materiais de baixo custo, que acaba incentivando o propósito das análises.

Material e métodos

Neste estudo foram sintetizados HDL pelo método hidrotérmico, na qual foi utilizado para a síntese um balão de decantação contendo soluções com os íons Zn(II) e Al(III) em concentração de 1 mol.L-1. Dessa forma, essa solução permaneceu gotejando em um Becker contendo uma solução 2 mol.L-1de Na2CO3 juntamente com NaOH sob agitação constante há 60 °C, sendo que, a mistura foi submetida a um banho hidrotérmico de 24h após o fim do gotejamento. O procedimento foi realizado nas seguintes etapas: (i)o material foi inserido em um forno mufla, aquecemos o HDL a 400 C° por 1hora, e, seguida, esfriado em um dessecador ligado em uma bomba a vácuo, para que ao resfriar ele não adquira umidade do meio. Com isso, foi utilizado uma balança analítica para a pesagem de 0,5 gramas da HDL calcinado (ii) inseriu-se a amostra em um Becker, na qual foi adicionado 50ml do rejeito de laboratório. A mistura foi colocada sob um aquecedor agitador para que ocorra a interação entre as massas, com 5 amostras em tempos variados de 60min,45min;30min;15min;5min. Os ensaios foram executados em batelada. (iii) houve uma filtração simples de cada amostra e posterior armazenamento em frascos devidamente etiquetados. Após 15 dias foram desenvolvidos os mesmos procedimentos utilizando os mesmos materiais relatados, mas desta vez o HDL foi exposto a umidade durante esse tempo, visando estudar a influência do seu efeito memória na adsorção. Somado a isso, houve experimentos com o material sintetizado sem calcinação, sempre utilizando 50ml do efluente e 0,5g do adsorvente em todos os ensaisos. Após esta etapa, as amostras foram submetidas a analises buscando a quantificação da concentração de metais removidos pelo método de Volhard (VOGEL, 1970).

Resultado e discussão

Os resultados da adsorção apontam que as amostras de adsorvente utilizadas apresentam um rápido poder de remoção dos íons prata com um total de 70% da redução da concentração, tendo em vista que, a amostra não calcinada acabou atingindo a saturação em um intervalo de tempo mínimo, a partir dos 5 primários minutos obteve-se 50% de remoção. O sistema de HDL calcinado obteve em 5 minutos 60% de remoção, porém a partir da amostra de 45 minutos foi possível chegar a 70% de redução da concentração do rejeito onde ficou evidencianda uma adsorção química (sem reversibilidade), a qual envolve a troca ou partilha de elétrons entre as moléculas do adsorvato e a superfície do adsorvente, resultando em uma reação química. Portanto, bem mais forte que no caso da fisissorção (que é reversível), que resulta da interação das forças de Van der Waalls, argumentos baseados em(DO NASCIMENTO, 2014). A adsorção química acabou se procedendo nos primeiros experimentos, no entanto o HDL que foi exposto a 15 dias de umidade, foi verificado um processo de adsorção física, devido troca de massas ocorrida durante 5 minutos chegar a 70% de remoção, e os tempos seguinte observa-se um declínio de 30% comprovando a reversibilidade do processo, diferentemente da adsorção química, é inespecífica. Este tipo de adsorção é rápido e reversível, e preserva anatureza química do material que não e alterado, como relatado por(RESENDE, 2014)e na própria literatura que aborda os assuntos discutidos nesta pesquisa. o HDL após exposto á umidade mostrou um perfil adsortivo reversível.

Conclusões

Diante do exposto neste escrito, é notória a grande versatilidade do hidróxido duplo lamelar Zn-Al-CO3 na remoção dos íons prata na solução de rejeito oriunda do método de Mohr. Tendo em vista a eficácia da remoção com os dados obtidos com o HDL calcinado, sem esta calcinado e após 15 dias de exposição à umidade comprovando uma capacidade de adsorção em torno 70%, com base em 0,5g do adsorvente e 50ml da solução adsorvida. Sendo assim, uma alternativa a ser estudada no tratamento de efluentes contendo metais pesados.

Agradecimentos

Referências

DO NASCIMENTO, Ronaldo Ferreira et al. Adsorção: aspectos teóricos e aplicações ambientais. Biblioteca de Ciências e Tecnologia, 2014.
NUNES, DDA et al. USO DE MESOCARPO DE MARACUJÁ COMO BIOSSORVENTE DE Cr (VI). BlucherChemicalEngineeringProceedings, v. 1, n. 2, p. 7151-7158, 2015.
PIGHINELLI, A. L. M. T. et al. A importância do gerenciamento de resíduos nos laboratórios de pesquisa. Embrapa Agroenergia-Documentos (INFOTECA-E), 2012.
RESENDE, Jéssica Cristian Teles et al. Cinética de adsorção de Cr (VI) de soluções aquosas usando sementes de acerola. Scientia Plena, v. 10, n. 10, 2014.
VOGEL, Arthur. Química analítica quantitativa. Buenos Aires, Kapelusz, 1970.