Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO EM RESÍDUO AGROINDUSTRIAL DE FARELO DE TRIGO
AUTORES: Dassoler, K. (UTFPR) ; Motta, C.V. (UTFPR) ; Montanher, S.F. (UTFPR)
RESUMO: O presente estudo teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do resíduo agroindustrial de farelo de trigo como adsorvente do corante azul de metileno (AM). Foram realizados estudos da cinética de adsorção, obtenção de isotermas (Langmuir e Freundlich) e de dessorção, nos quais as concentrações remanescentes do corante foram determinadas por espectrofotometria UV-Vis (λ=664 nm), baseada em curva de calibração previamente construída. A cinética de adsorção mostrou que o processo ocorre de maneira rápida, cerca de 1 hora. O processo de adsorção apresentou um bom ajuste com a isoterma de Langmuir, não podendo ser aplicada ao modelo de Freundlich.
PALAVRAS CHAVES: adsorção; corante; farelo de trigo
INTRODUÇÃO: Diversos processos industriais e laboratoriais geram efluentes que contem corantes, que se não tratados adequadamente acabam contaminando o meio aquático, prejudicando o meio ambiente e a qualidade da água. Os métodos tradicionais utilizados para remoção de corantes, como oxidação, coagulação, floculação e processos com membranas, tem custos elevados e muitas vezes não são eficazes. A adsorção se mostra como um método alternativo para tratamento de efluentes, mais viável economicamente (ANBIA; SALEHI, 2011). O carvão ativado é o adsorvente mais popular e amplamente utilizado no tratamento de águas residuais, porém, suas aplicações são limitadas devido ao alto custo do adsorvente (BHATNAGAR; SILLANPÄÄ, 2010). A busca por materiais adsorventes que apresentem alta eficiência, baixo custo e que sejam facilmente encontrados, motivou a realização deste trabalho. O farelo de trigo é considerado um resíduo em muitas indústrias de beneficiamento de trigo, poucas são as que reutilizam esse subproduto na fabricação de ração animal, adubo e como fonte de energia para combustão (CANILHA, 2006).
MATERIAL E MÉTODOS: O farelo de trigo foi obtido de uma indústria moageira de trigo localizada em Cascavel – PR. O adsorvente foi moído em moinho de bolas e peneirado na peneira de 28 mesh da série Tyler. Os sólidos utilizados foram os que passaram pela peneira, ou seja, os que possuíam uma granulometria menor que 60 mm. O farelo de trigo teve seu ponto de carga zero determinado utilizando o método de equilíbrio em sistema de batelada (MONTANHER, 2009). Os estudos de adsorção para a avaliação do farelo de trigo como adsorvente do corante AM foram feitos com um valor fixo de 250 mg do adsorvente em 25 mL de solução aquosa 100 mg L-1 do corante, sendo agitadas em banho maria termostatizado a 25 ± 1°C. Após agitação, todas as soluções foram centrifugadas por 3 min a 3000 rpm e tiveram suas concentrações determinadas por espectrofotometria UV-Vis. Para tanto, uma curva de calibração foi construída uma curva de calibração (y = 0,190x + 0,022, R2 = 0,9981) utilizando-se soluções padrão de azul de metileno. O tempo de equilíbrio de adsorção foi avaliado nos tempos 5 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 6 h, 12 h e 24h. As isotermas foram construídas segundo os modelos linearizados de Langmuir e Freundlich. A dessorção foi realizada utilizando-se ácido clorídrico (HCl) 0,010 mol L-1 e hidróxido de sódio (NaOH) 0,010 mol L-1 como soluções extratoras.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O ponto de carga zero obtido foi de 6,21, calculado a partir da média dos valores de pH em que aumentando-se o pH inicial obteve-se valores constantes para o pH final. A adsorção de cátions é favorecida quando o pH da solução é maior que o pH no ponto de carga zero enquanto que a adsorção de ânions é favorecida em valores de pH menores que o pH no ponto e carga zero (SRIVASTA; MALL; MISHRA, 2008). Portanto, como o corante azul de metileno é catiônico, sua adsorção seria favorecida em pH superior ao ponto de carga zero (6,21). Cerca de 80% do corante é adsorvido nos primeiros 5 minutos, isso se deve ao fato de que quando a solução do corante entra em contato com o adsorvente, há mais sítios disponíveis neste, fazendo com que o adsorvato se aloje rapidamente no adsorvente. Após esse período, a quantidade de adsorvato adsorvida é muito pequena, pois a maioria dos sítios já estão ocupados e a energia gasta na adsorção acaba não compensando a continuação do processo (SUN et al, 2010). O modelo de isoterma que melhor se adaptou aos dados experimentais foi o de Langmuir que forneceu a constante de equilíbrio (KL = 0,028) do processo de adsorção e a capacidade máxima (qmáx = 42,55 mg g-1) do corante que pode ser retido no adsorvente. As condições que apresentaram uma maior eficiência no processo de adsorção foram pH superior a 6,21 e 60 min de tempo de contato. Nessas condições, o processo de adsorção do corante azul de metileno teve uma eficiência de 90%. Os estudos de dessorção mostraram que até 32% do corante adsorvido pode ser recuperado utilizando o HCl 0,010 mol L-1 como solução extratora, e 2,7% utilizando o NaOH 0,010 mol L-1, evidenciando que o adsorvente não pode ser descartado diretamente no solo.
CONCLUSÕES: O farelo de trigo pode ser utilizado como um bom material adsorvente para o corante azul de metileno em solução aquosa. O processo de adsorção mostrou-se relativamente rápido. Este é um fator importante, já que um menor tempo de adsorção implica em economia de energia e, portanto, um processo mais econômico, visando a aplicação no tratamento de efluentes. O processo apresentou um bom ajuste com a isoterma de Langmuir. Diante dos estudos apresentados nesse trabalho pode-se concluir que a adsorção em farelo de trigo, pode ser uma alternativa interessante no tratamento de efluentes coloridos.
AGRADECIMENTOS: À Fundação Araucária.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANBIA, M.; SALEHI, S. 2011. Removal of acid dyes from aqueous media by adsorption onto amino-functionalized nonporous silica SBA-3. Dyes and Pigments Journal, 94: 1-9.
BHATNAGAR, A.; SILLANPÄÄ, M. 2010. Utilization of agro-industrial and municipal waste materials as potential adsorbents for water treatment – A review. Chemical Engineering Journal, 157: 277-296.
CANILHA, L. Produção de xilitol no hidrolisado hemicelulósico de palha de trigo. 2006. 171 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia Industrial) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena.
MONTANHER, S. F. Utilização da biomassa de bagaço de laranja como material sorvente de íons metálicos presentes em soluções aquosas. 2009. 158 f. Tese (Doutorado em Química) – Departamento de Química, Universidade de Maringá, Maringá.
SRIVASTA, V.C.; MALL, I.D.; MISHRA, I. M. 2008. Adsorption of toxic metal ions onto activated carbon. Study of sorption behaviour through characterization and kinetics. Chemical Engineering and Processing, 47: 1269-1280.
SUN, D.; ZHANGA, X.; WUB,Y.; LIU, X. 2010. Adsorption of anionic dyes from aqueous solution on fly ash. Journal of Hazardous Materials, 181: 335-342.