ÁREA
Química Ambiental
Autores
Cunha Neta, M.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO) ; Santos, A.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO) ; Santos, F.K.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO) ; Leite, R.H.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO) ; Rêgo Júnior, A.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO)
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de adsorção dos corantes azul de metileno e vermelho do congo utilizando a palha do feijão verde in natura como adsorvente. O material PFV foi obtido em comércio local, lavado para retiradas das impurezas e seco em estufa a 100°C por 24 horas, depois moído e peneirado, sendo o diâmetro médio da partícula 0.67 mm escolhido. O material adsorvente foi submetido a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), para verificação da sua morfologia. O estudo de adsorção mostrou que o material PFV consegue adsorver corantes, mas, dentre os corantes estudados, o material obteve melhor desempenho na remoção do corante azul de metileno, removendo 80% do corante.
Palavras Chaves
Bioadsorvente; Azul de metileno; Vermelho do congo
Introdução
No Brasil, um dos setores que geram mais impactos ambientais é o setor industrial têxtil. Neste setor, quase todas as suas fases de produção, como fiação, tecelagem, beneficiamento e confecção de vestuário dentre outras, geram bastante efluente líquidos, pois, o consumo da água ocorre de forma exagerada (CNI, 2017), e sua contaminação é gerada por corantes, fibras residuais, provenientes destes processos, em que estes efluentes podem causar danos principalmente ao meio ambiente e à saúde humana (KHANDEGAR; SAROHA, 2013). Para a descontaminação destes efluentes, vários métodos estão sendo estudados e aprimorados, como por exemplo, coagulação e floculação (SZYGUŁA et al., 2009; DOTTO et al., 2019), filtração por membrana (STRÖHER et al., 2012), adsorção (GOETZ et al., 2022; QUEIROZ et al., 2023) dentre vários outros. A adsorção é um processo físico-químico no qual ocorre a acumulação de moléculas ou íons (adsorbato) em uma superfície sólida, denominada adsorvente (KAUSAR et al., 2018). Os materiais adsorventes de fácil acesso e de baixo custo, como os adsorventes que são produzidos por resíduos agrícolas, tais como, cascas de frutas e legumes, dentre outros, vêm sendo bastante pesquisados, pois tem-se em grande quantidade e o seu reaproveitamento se torna importante para evitar o seu acúmulo. Este estudo tem como objetivo avaliar a eficiência da adsorção dos corantes azul de metileno e vermelho do congo em solução aquosa pelo adsorvente produzido a partir da palha de feijão verde in natura.
Material e métodos
O material foi obtido em comércio local. Foram utilizados 400 g de palha de feijão, este foi lavado para retirada de todas as impurezas, em seguida foram postas para secar em estufa TECNAL (TE-394/2) com circulação e renovação de ar a 100°C por 24 horas. Após a secagem, o material foi moído em moinho de facas, e por seguinte, submetido a um processo de separação granulométrica nas faixas granulométricas [(0-9); (9-14); (14-20); (20-32); (32-48); (48-60); (60-100); (100-200) Mesh], para a obtenção de diferentes frações do resíduo. O material foi caracterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura, sendo realizada com intuito de verificar a morfologia do material. O adsorvente PFV foi analisado em um microscópio eletrônico de varredura, da marca TESCAN modelo VEGA3 LM, e ampliações de 30, 250 e 500 vezes. Para o ensaio de adsorção preparou-se soluções de 50 mg/L dos corantes azul de metileno e vermelho do congo, posteriormente realizou-se uma varredura dos corantes utilizando uma faixa de comprimento de onda de 300 a 900 nm. Tendo feito isso, obteve-se os comprimentos de onda de 599 nm para o azul de metileno e 500 nm para o vermelho do Congo. Utilizou-se 0,2 g do adsorvente PFV (Palha do Feijão Verde), sendo o ensaio realizado em duplicata. As massas desses adsorventes foram colocadas em contato com 50 mL das solução dos corantes, em diferentes erlenmeyers de 250 mL. Em seguida, os erlenmeyers foram levados a uma incubadora SHAKER SL 222 a 25 °C e rotação de 200 rpm por 2 horas, e em seguida centrifugadas por 10 minutos. Ao final, retirou-se as alíquotas das soluções, e posteriormente, analisadas no espectrofotômetro utilizando o comprimento de onda de 599 nm para o azul de metileno e 500 nm para o vermelho do Congo.
Resultado e discussão
A técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi empregada para
investigar a morfologia da superfície do material PFV in natura, para isso,
utilizou-se a partícula com diâmetro médio de 0.67 mm (Figura 1), pois obteve
maior rendimento dentre as outras faixas granulométricas, e as ampliações
utilizadas foram 30, 250, 500 e 1.000 vezes. A Figura 2 (a, b e c) apresenta as
micrografias nas ampliações estudadas. Na Figura 2 (a) percebe-se uma superfície
lisa com algumas ranhuras, e bordas irregulares; ao ser ampliada [Figuras 2 (b e
c)] percebe-se o aparecimento mais nítido destas ranhuras, as quais podem servir
para reter o corante em sua superfície. O estudo de adsorção foi realizado com
intuito de verificar a quantidade de adsorbato que o material obtido da palha do
feijão verde in natura conseguiria adsorver dos corantes azul de metileno e
vermelho do congo em sua superfície. A análise foi realizada em 2 horas, em
temperatura ambiente (25°C), tendo como pH das soluções azul de metileno 5,62 e
vermelho do congo 5,45, a faixa granulométrica utilizada foi de 20-32 Mesh
(diâmetro médio de partícula de 0.67 mm) e concentração de 50 mg/L. As
quantidades de adsorbato adsorvido em função do tempo foram calculados, onde os
resultados foram obtidos. Para o material PFV que utilizou o azul de metileno
como adsorbato teve como quantidade máxima removida de 9,98 (mg/g), sendo este
valor equivalente a 80%, já para o corante vermelho do congo, o material PFV
conseguiu adsorver 7,58 (mg/g) do corante, o que corresponde a 60% de remoção do
corante [Figura 2 (d)]. De acordo com os dados apresentados, o material PFV
possui propriedades de remoção de corantes, no qual obteve melhor desempenho na
adsorção de corante azul de metileno.
(a-c) Micrograficas nas ampliações 20, 250 e 500 \r\nvezes. d) Resultado obtido do estudo de adsorção
Conclusões
Diante dos resultados apresentados neste trabalho, podemos concluir que o material produzido a partir da palha do feijão verde in natura, possui propriedades para remoção dos corantes azul de metileno e vermelho do congo, e em comparação aos dois corantes, o adsorvente PFV teve um melhor desempenho na adsorção do corante azul de metileno, conseguindo remover 80% do corante.
Agradecimentos
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, a Fundação de Amparo e Promoção da Ciência, Tecnologia e Inovação do Rio Grande do Norte e a Universidade Federal Rural do Semi-Árido.
Referências
CNI - CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA. O setor têxtil e de confecção e os desafios da sustentabilidade. Brasília: Confederação Nacional da Indústria, Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção, 2017.
DOTTO, J.; FAGUNDES-KLEN, M. R.; VEIT, M. T.; PALACIO, S. M.; BERGAMASCO, R. Performance of different coagulants in the coagulation/flocculation process of textile wastewater. Journal of cleaner production, v. 208, p. 656-665, 2019.
GOETZ, N. M.; KUNST, S. R.; MORISSO, F. D. P.; OLIVEIRA, C. T.; MACHADO, T. C. Estudo da eficiência do uso de bambu como bioadsorvente na remoção de azul de metileno. Matéria (Rio de Janeiro), v. 27, n. 3, 2022.
KAUSAR, A.; IQBAL, M.; JAVED, A.; AFTAB, K.; BHATTI, H. N.; NOUREN, S. Dyes adsorption using clay and modified clay: A review. Journal of Molecular Liquids, v. 256, p. 395-407, 2018.
KHANDEGAR, Vinita; SAROHA, Anil K. Electrocoagulation for the treatment of textile industry effluent–a review. Journal of environmental management, v. 128, p. 949-963, 2013.
QUEIROZ, M.S.; PEIXOTO SALA, L.; COSTA DA SILVA, I.; TELES FARIAS, C. T.; E CAVALCANTI, L. A. P. AVALIAÇÃO DO TRATAMENTO DE EFLUENTES POR ADSORÇÃO EM MATERIAIS LIGNOCELULÓSICOS. Revista Foco (Interdisciplinary Studies Journal), v. 16, n. 4, p.01-17, 2023.
STRÖHER, A. P.; DE MENEZES, M. L.; CAMACHO, F. P.; PEREIRA, N. C. Tratamento de efluente têxtil por ultrafiltração em membrana cerâmica. e-xacta, v. 5, n. 1, p. 39-44, 2012.
SZYGUŁA, A.; GUIBAL, E.; PALACÍN, M. A.; RUIZ, M.; SASTRE, A. M. Removal of an anionic dye (Acid Blue 92) by coagulation–flocculation using chitosan. Journal of Environmental Management, v. 90, n. 10, p. 2979-2986, 2009.
