ÁREA
Química Ambiental
Autores
Rêgo Junior, A.G. (UFERSA) ; Pimentel, P.M. (UFERSA) ; Gomes, K.K.P. (UFERSA) ; Mendonça, T.N.T.F.M. (UFERSA) ; Paulino, P.D. (UFERSA) ; Cunha Neta, M.L. (UFERSA)
RESUMO
O presente trabalho avaliou o potencial da cinza residual de algaroba e cajueiro para a adsorção de corante azul BF-5G de uma solução aquosa. A cinza foi caracterizada usando análises DRX, MEV e FRX. No processo de adsorção utilizou-se 0,5 g do adsorvente na temperatura de 25ºC estudados por espectroscopia UV- Visível. As cinzas apresentaram um alto teor de óxidos de cálcio e de potássio, imagens MEV revelaram superfície com partículas aglomeradas e heterogêneas. A porcentagem máxima de adsorção do corante foi de 25% num período de 120 min. Embora esse percentual não seja elevado, ainda se torna uma boa alternativa o uso desse resíduo de baixo custo que seria descartado na natureza possibilitando agregar-lhe valor econômico.
Palavras Chaves
ADSORÇÃO; CINZAS RESIDUAIS; CORANTE
Introdução
O setor têxtil lança vários poluentes em todas as etapas do processamento das fibras, tecidos e vestuários. Sendo uma das principais preocupações ambientais deste ramo a quantidade de efluentes descartados e a carga química contida nele (HYNES et al., 2020). Segundo Dihom et al. (2022), esse descarte inadequado no meio ambiente propicia danos altamente perigosos devido ao alto potencial de apresentar efeitos carcinogênicos, mutagênicos ou teratogênicos em humanos. Os corantes são frequentemente divididos em várias categorias de acordo com sua origem, estrutura e aplicação podem citar os sintéticos como o azo, reativos, ácidos, básicos, orgânicos, e diversos outros (AL-TOHAMY et al., 2022). Foram estudados para o tratamento de efluentes têxteis, vários métodos físico- químicos, incluindo osmose reversa (TAN et al., 2017), adsorção (BAPAT; JASPAL; MALVIYA, 2021), catálise (YADAV; KISHORE; SAROJ, 2021), coagulação (DOTTO et al., 2019), oxidação avançada (DONG et al., 2022). Dentre estas descrita acima, a adsorção se mostrou superior às demais formas de tratamentos em ternos de custo, fácil operação e design simples (MSAADI et al., 2021). De acordo com Silva et al., (2016) o carvão ativado comercial é o material adsorvente de maior uso, porém se torna inviável o uso por ser caro para ser usado em larga escala. Diante disso, o objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de adsorção da cinza residual de Algaroba e Cajueiro no tratamento do efluente têxtil Azul Reativo BF-5G.
Material e métodos
A caracterização do adsorvente foi realizada pelas técnicas de Fluorescência de raios-X (FRX), utilizando um equipamento Shimadzu modelo EDX-720, Difratometria de raios-X (DRX) utilizando o difratômetro Shimadzu modelo XRD-6000 operando com radiação CuKα (α = 1,5418 Å), voltagem de 40 kV e corrente de 30 mA, e por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) usando um modelo VEGA3 da TESCAN. Antes da análise, a amostra foi recoberta com uma fina camada de ouro para torná-la condutora. Os ensaios de adsorção foram realizados pelo método banho finito, usando como adsorbato, o corante BF-5G produzido pela Texpal Chemical S.A; e como adsorvente, as amostras de cinza de algaroba e cajueiro com granulometria de 150 μm, coletadas em uma cerâmica no Vale do Açu. Foi realizado testes em triplicata, contendo 0,5 g das cinzas residuais em contato com 25 mL de uma solução do corante na concentração de 50 ppm. Estudou-se a influência do pH no processo de adsorção variando na faixa (1-10) no tempo de 24 horas, em seguida estudou-se o percentual de remoção em função do tempo de contato nos intervalos de 15, 30, 60, 120, 180 e 360 min, em agitação de 160 rpm na temperatura de 25 ºC ± 0,2 em incubadora SHAKER SL222 com um pH da solução de 7. O percentual de remoção e quantidade adsorvida foram calculados respectivamente através das equações 1 e 2: %Remoção = (C0 – CF)/C0 *100 Eq1; Qe = (C0 – CF)/(m*V) Eq 2. Sendo C0 a concentração inicial, CF a concentração final ambas em mg/L; m a massa de adsorvente usada em gramas e V o volume de solução utilizado em litros.
Resultado e discussão
Os resultados da análise química da cinza residual pelo Fluorescência de raios X
apresentam em sua composição um alto teor de cálcio (CaO) com concentração de
36,09%, seguido pelo potássio (K2O) com 28,93%, os demais óxidos na
forma de SiO2, Fe2O3, SrO, MgO,
Al2O3 que correspondem respectivamente a: 15,55; 5,26;
5,10; 2,55 e 2,24%. Nos difratogramas de raios-X foram identificadas as fases
minerais: Carbonato de cálcio, óxido de potássio, quartzo, silicato de cálcio, e
silicato de potássio como é visto na Figura 1-b.
Nos ensaios de adsorção em função do tempo de contato, Figura 2a, é possível
identificar que não houve variação da quantidade adsorvida em função do pH deste
modo escolheu-se utilizar o pH 7, tendo em vista que é o pH da solução inicial,
além disto observou na Figura 2b que após o tempo de 2 horas (120 min) não há
mudança no percentual de remoção do BF-5G pelas cinzas que foi de 25%.
Caracterização da Cinza residual (a) MEV, (b) DRX
Ensaio de adsorção (a) Influência do pH; (b) \r\nPercentual de remoção.
Conclusões
Os resultados revelaram que não houve influência do pH no processo de adsorção utilizando a cinza residual da queima da algaroba e do cajueiro, e sendo assim a mesma se mostrou eficaz no processo de adsorção do corante BF-5G, embora este percentual tenha sido inferior a 30%, o mesmo ainda se mostrou uma boa alternativa ao mercado cerâmico, pois o resíduo que possui baixo custo e que seria descartado na natureza e com essa aplicação existe a viabilidade de lhe agregar valor econômico.
Agradecimentos
Referências
AL-TOHAMY, R. et al. A critical review on the treatment of dye-containing wastewater: Ecotoxicological and health concerns of textile dyes and possible remediation approaches for environmental safetyEcotoxicology and Environmental Safety Academic Press, 1 fev. 2022.
Bapat, S, Jaspal, D, Malviya, A. Efficacy of parthenium hysterophorus waste biomass compared with activated charcoal for the removal of CI Reactive Red 239 textile dye from wastewater. Coloration Technol. 2021; 137: 234–250. https://doi.org/10.1111/cote.12526.
D. Naresh Yadav, K. Anand Kishore, D. Saroj. A study on removal of Methylene Blue dye by photocatalysis integrated with nanofiltration using statistical and experimental approaches Environ. Technol., 42 (19) (2021), pp. 2968-2981 https://doiorg/101080/0959333020201720303.
DIHOM, H. R. et al. Photocatalytic degradation of disperse azo dyes in textile wastewater using green zinc oxide nanoparticles synthesized in plant extract: A critical reviewJournal of Water Process Engineering Elsevier Ltd, 1 jun. 2022.
DONG, G. et al. Advanced oxidation processes in microreactors for water and wastewater treatment: Development, challenges, and opportunities. Water Research, v. 211, p. 118047, mar. 2022.
DOTTO, J. et al. Performance of different coagulants in the coagulation/flocculation process of textile wastewater. Journal of Cleaner Production, v. 208, p. 656–665, jan. 2019.
HYNES, N. R. J. et al. Modern enabling techniques and adsorbents based dye removal with sustainability concerns in textile industrial sector -A comprehensive reviewJournal of Cleaner Production Elsevier Ltd, 1 nov. 2020.
Msaadi, R., Sassi, W., Hihn, JY. et al. Valorization of pomegranate peel balls as bioadsorbents of methylene blue in aqueous media. emergent mater. 5, 381–390 (2022). https://doi.org/10.1007/s42247-021-00174-w.
SILVA, T. L. et al. Mesoporous activated carbon from industrial laundry sewage sludge: Adsorption studies of reactive dye Remazol Brilliant Blue R. Chemical Engineering Journal, v. 303, p. 467–476, nov. 2016.
TAN, Y.-J. et al. Fouling characteristics and fouling control of reverse osmosis membranes for desalination of dyeing wastewater with high chemical oxygen demand. Desalination, v. 419, p. 1–7, out. 2017.
