ADSORÇÃO DO CORANTE AZUL DE METILENO USANDO ARGILA VERMICULITA NATURAL.

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Inorgânica

Autores

Batista, L.M.B. (UFRN) ; Oliveira, J.L.F. (UFRN) ; Ferreira, S.R.S. (UFRN) ; Guedes, A.P.M.A. (UFRN) ; Castro, F.L. (CTGAS-ER) ; Araújo, A.S. (UFRN) ; Fernades, G.J.T. (CTGAS-ER)

Resumo

O azul de metileno (AM) é um corante básico muito encontrado nos efluentes gerados pelas indústrias. Diante disto diversos pesquisadores buscam métodos alternativos para sua remoção, como por exemplo, a adsorção. Neste trabalho foi realizado teste de adsorção do corante azul de metileno utilizando como adsorvente a argila vermiculita natural, a mesma foi caracterizada por TG/DTG, DRX, IV, MEV e adsorção-dessorção de N2. Com os resultados obtidos observou-se que a vermiculita natural é um material de estrutura lamelar e conseguiu remover apenas 13% da cor do corante azul de metileno em virtude da sua baixa área especifica (2m2/g).

Palavras chaves

vermiculita; adsorção; azul de metileno

Introdução

O Azul de Metileno (AM) é um corante orgânico-catiônico de fórmula molecular, C16H18N3SCl, bastante utilizado na indústria alimentícia, têxtil, couro, impressão e plásticos, por ser um material de fácil aplicabilidade, durabilidade e boa resistência (Auta et al., 2014). Em virtude da sua vasta aplicação, o AM gera efluentes industriais coloridos, que são descartados como resíduo para o meio ambiente, causando perigo de bioacumulação e risco de ecotoxidade (Hassan et al., 2014; Zhu et al., 2013). Diante deste cenário, uma variedade de métodos para remoção de corantes do ecossistema vem sendo estudado nos últimos anos tais como a oxidação química, a adsorção etc. (Gupta et al., 2014). Atualmente as argilas naturais estão em evidencia como adsorventes por serem encontrados em abundância na crosta terrestre, sendo assim materiais de baixo valor comercial. A vermiculita é um aluminossilicato da classe dos filossilicatos de fórmula molecular [(Mg,Fe)3 [(Si,Al)4O10] [OH]2 4H2O, que apresenta estrutura com camadas carregadas negativamente e possui uma célula unitária do tipo 2:1, ou seja, constituída por duas folhas tetraédricas de silício e uma folha octaédrica de Al3+, Mg2+ ou Fe3+.Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi caracterizar e aplicar a argila vermiculita natural na adsorção do corante azul de metileno.

Material e métodos

A argila vermiculita (A0) utilizada no trabalho foi proveniente de Santa Luzia - PB. Esse material foi caracterizado por DRX, TG/DTG, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura, adsorção-dessorção de N2. Para a realização dos ensaios deadsorção de azul de metileno foram adicionados 200 ml de uma solução do corante (pH 6 ± 0,1), com concentração de 5 mg/L e 10 mg de adsorvente em uma cubeta termostatizada a 25 ° C em um tempo de 2h. Estes testes foram seguidos por espectroscopia de UV-Visível (Varian, modelo Cary Bio 50), usando comprimento de onda máximo do AM (máx = 665nm). Em seguida, a percentagem de remoção de cor do corante (%RAM = (Ci-Ct/Ci) * 100) foi calculada.

Resultado e discussão

A Figura 1a mostra o difratograma de raios-x da vermiculita natural. O material natural estudado apresentou duas fases distintas, vermiculita que é evidenciada pelo pico (001) característicos do empilhamento entre as lamelas que apresentou distância dos planos de aproximadamente 14,83Å, distancia esta que é característica desse material (Chen et al., 2010), a outra fase apresentada é da hidrobiotita, mineral interestratificado (Biotita/Vermiculita) caracterizado pelos picos com distância de planos de 12,68; 8,38 e 4,95Å. A curva termogravimétrica da vermiculita natural (Figura 1b) apresentou duas perdas de massas equivalente a 5,7 e 4,5%, na faixa de 32,4 – 140ºC, referente a moléculas de água adsorvida fisicamente na superfície do material e de água encontrada no espaço interlamelar. Analisando os espectros de absorção na região do infravermelho médio da vermiculita natural (Figura 1c) nota-se bandas em aproximadamente 3400 e 1653cm-1 referente a água adsorvida na superfície da argila (Tyagi, 2006), bandas intensas em 1003 são referentes ao estiramento Si-O dentro do plano. A banda em 676 cm-1 está relacionada ao estiramento vibracional AlIV-O e em 751cm-1 referente às vibrações de deformação do grupo Al-OH (Huo et al., 2012). A morfologia do material foi monitorado por microscopia eletrônica de varredura (Figura 1d), pode ser notado que a argila apresenta estrutura em placas chamada de estrutura lamelar confirmando os dados do DRX. A Figura 2 mostra o espectro da adsorção do corante azul de metileno usando argila vermiculita natural. Observa-se que houve uma pequena diminuição na absorbância do AM e constatou-se remoção apenas 13% da cor do corante. A baixa remoção de cor do AM foi atribuída a baixa área especifica (2m2/g)da argila vermiculita

Difratograma (a), curva termogravimétrica(b), espectro de infravermelho (c) e micrografia (d) da argila vermiculita natural.


Espectro da adsorção do AM utilizando a argila vermiculita natural.

Conclusões

Conclui-se que a argila vermiculita natural é um material cristalino de estrutura lamelar e apresentou baixa capacidade de adsorção por ter conseguido remover apenas 13% da cor do corante azul de metileno em virtude da sua baixa área específica (2m2/g).

Agradecimentos

Agradecemos a UFRN, CNPQ, CTGÁS-ER.

Referências

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