Realizado em Goiânia/GO, de 04 a 06 de Setembro de 2017.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: BIOADSORÇÃO DO AZUL DE METILENO EM CARVÕES DE CASCAS DE ESPÉCIES ARBÓREAS DO CERRADO
AUTORES: Menezes, A.C.P.F. (IFGOIANO) ; Santos, H.C.F. (IFGOIANO) ; Jesus, A.P. (IFGOIANO) ; Ozanski, G.D. (IFGOIANO) ; Castro, C.F.S. (IFGOIANO)
RESUMO: Os bioadsorventes a base de cascas de árvores, vem sendo estudados quanto as
suas características de adsorção através do processo de carvoejamento,
aplicados a remoção do corante azul de metileno utilizado na indústria têxtil.
Foram preparadas 11 amostras de carvões vegetais sendo 1 amostra comercial
como controle, avaliando-se a cinética de remoção em pH 7,0 e absorção por
espectrofotometria a 650 nm do corante azul de metileno. Pode-se verificar
entre as 11 espécies avaliadas que 9 apresentaram remoção entre (85,80 a
96,15%), 2 (62,15 e 39,40%) comparadas ao controle de carvão mineral comercial
(97,40%). Assim os carvões possuem eficiência na bioadsorção do azul de
metileno, podendo serem empregados no tratamento de efluentes.
PALAVRAS CHAVES: UV-VIS; Cerradão; Pirólise
INTRODUÇÃO: A poluição das águas é um dos grandes problemas atuais da sociedade. A
utilização de produtos químicos na forma de corantes, produtos agrícolas e
efluentes clandestinos influenciam negativamente no meio ambiente (FUNGARO &
BRUNO, p. 45, 2009). Os efluentes industriais produzem grandes quantidades
de substâncias tóxicas, entre elas os corantes que no ambiente natural
implica na absorção e reflexão da radiação solar em corpos d’água, afetando
a flora e fauna aquática (SILVA & OLIVEIRA, p. 1, 2012). De acordo com
Fungaro e Bruno, (p. 45, 2009), as indústrias têxteis contribuem na
contaminação de corpos d’água devido aos produtos químicos utilizados na
manufatura de produtos comuns, estes efluentes possuem altas doses de
soluções nocivas devido a má fixação na linha de produção influenciando
diretamente problemas citopatológicos em organismos vivos.
O azul de metileno possui carga catiônica sendo utilizado no tingimento de
algodões, lãs e cedas, onde sua permanência no ambiente é impactante e
tóxica para animais, plantas e seres humanos (SILVA & OLIVEIRA, p. 1, 2012).
Vários processos são estudados para remoção deste corante têxtil em
efluentes e o mais eficaz é a adsorção por carvões ativados, que possuem
custo de produção e operação relativamente baixos com alta eficiência devido
a área superficial de contato com presença de microporos (>500.000 m2/kg), e
apresenta átomos de H, O, N e C, responsáveis pela formação de grupos
funcionais que interagem com o meio (PERILLI et al, p. 265, 2014).
O estudo caracteriza e avalia a cinética de bioadsorção, utilizando carvões
a base de cascas em 11 espécies arbóreas do cerrado e 1 amostra de carvão
mineral comercial para controle na remoção do azul de metileno em solução
aquosa.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram produzidos carvões de cascas de 11 espécies, Angico-vermelho
(Anadenanthera peregrina Var. falcata (Benth.) Altschul.), Botica-inteira
(Rourea induta Planch.), Capa-rosa (Guapira noxia Netto. Lund.), Cagaitera
(Eugenia dysenterica DC.), Capitão (Terminalia argenta Mart. & Zucc.),
Faveiro (Dimorphandra mollis Benth.), Ipê-amarelo-do-cerrado (Tabebuia
ochracea (Cham.) Standl.) do cerrado e 1 amostra de carvão mineral ativo
comercial para fins de comparação nos ensaios de cinética de bioadsorção em
fase líquida utilizando como adsorbato o azul de metileno (AM).
Foram utilizados 50 mL de solução de azul de metileno a 1x10-4 M,
adicionados em erlenmeyers de 125 mL em duplicata com pH 7,0 ajustado com
soluções de HCl 0,1 M e NaOH 0,1 M e foram adicionados 0,30 g de cada
amostra de carvão levados para shaker horizontal a 100 rpm por 24 h a 25°C.
Após o tempo de agitação as amostras foram filtradas a vácuo determinando a
concentração final do Azul de metileno, por espectrofotometria UV/VIS em 650
nm (GAMA et al, p. 1, 2016). A taxa de adsorção dos carvões foram calculadas
de acordo com a equação (%) remoção = ABS (Solução)*100/ABS. Os dados foram
avaliados pelo teste de Tukey e Dunnett com 95% de confiabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: De acordo com a tabela 1, podemos avaliar a eficiência de bioadsorção na
remoção de azul de metileno nos carvões avaliados, onde podemos determinar
que há a formação de 3 grupos comparados ao controle. As taxas de remoções
de acordo com os modelos estatísticos do grupo (A) observados para a maioria
dos carvões tiveram comportamento semelhante ao controle carvão mineral
comercial (Vetec). Para este trabalho a adsorção está relacionada a
capacidade de troca iônica dos carvões em meio pH 7,00 (FUNGARO & BRUNO, p.
60, 2009).
Silva & Oliveira e Batzias & Sidiras (p.6, 2012; p. 674, 2007) demonstrou
que a eficiência de remoção do corante azul de metileno acontece entre o
intervalo de pHs 4,00 a 10,00, utilizando bagaço de cana in natura
modificado e serragem de faia, verificando que pHs inferiores a 4,00 tornam
o material mais rígido, devido ao excesso de íons H+ que competem com as
cargas catiônicas do azul de metileno pelos sítios de adsorção. A taxa de
remoção está interligada por ligações do tipo Van der Waals influenciadas
pelo pH, aumentando a área superficial específica do adsorvente com cargas
negativas ou positivas, o azul de metileno possui na sua estrutura carga
positiva (C16H18N3S+) interagindo com a área superficial do bioadsorvente
com cargas negativas, resultando maior eficiência na remoção (SILVA &
OLIVEIRA, p. 4, 2012). Para Caryocar brasiliense e Rourea induta formando os
grupos (B) e (C) respectivamente, podemos constatar a eficiência de
bioadsorção inferior aos observados pelo grupo (A) e controle. De acordo com
Perilli et al, (p.267, 2014), pHs entre 2 a 4 ocorrem com maior interação
entre átomos de hidrogênio, havendo enrijecimento da área superficial
dificultando a eficiência de bioadsorção.
Tabela 1, eficiência de remoção do azul de metileno em carvões
Eficiência de remoção de azul de metileno em 11
carvões avaliados e 1 carvão comercial como
controle em pH 7,00.
CONCLUSÕES: O desempenho dos carvões vegetais na bioadsorção do azul de metileno em 9 das
11 espécies avaliadas obtiveram resultados semelhantes ao carvão mineral
comercial como controle. As espécies dos grupos (B e C) Caryocar brasiliense e
Rourea induta, possivelmente possuem excesso de cargas catiônicas na área
superficial não sendo eficaz no processo de bioadsorção do corante azul de
metileno. Verificou-se que em pH 7,0 os demais carvões se comportaram com área
superficial carregada de cargas aniônicas adsorvendo com eficiência o azul de
metileno.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde e ao Laboratório de
Química Tecnológica – QUITEC, na realização dos experimentos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BATZIAS, F. A. & SIDIRAS, D. K. Simulation of dye adsorption by beech sawdust as affected by pH. Journal of Hazardous Materials, v. 141, nº 3, p. 668-679, 2007.
CASTRO, C. S.; GUERREIRO, M. C. OLIVEIRA, L. C. A.; GONÇALVES, M. Remoção de compostos orgânicos em água empregando carvão ativado impregnado com óxido de ferro: ação combina de adsorção e oxidação em presença de H2O2, Rev. Quim. Nova, v. 32, nº. 6, p. 1561-1565, 2009.
FUNGARO, D. A. & BRUNO, M. Utilização de zeólitas sintetizadas a partir de cinza de carvão para remoção de azul de metileno em água, Orbital, The Electronic Journal of Chemistry, v.1, nº 1, p. 49-63, 2009.
GAMA, L.; CARDOSO; NEVES, G. Y. S.; GOHARA, A. K.; SOUZA, A. H. P.; STROHER, G. R.; MATSUSHITA, M.; GOMES, S. T. M.; SOUZA, N. E.; STROHER, G. L. Adsorção do azul de metileno em carvão vegetal de cascas de coco verde, 9º Encontro Nacional de Tecnologia Química, ENTEQUI, Goiânia-GO, p. 1-1, 2016.
PERILLI, T. A. G.; SICUPIRA, D. C.; MANSUR, M. B.; LADEIRA, A. C. Q. Avaliação da capacidade adsortiva de carvão ativado para a remoção de manganês, Rev. Holos, ano 30, v. 3, edição especial, pg. 264-271, 2014.
SILVA, W. L. L.& OLIVEIRA, S. P. Modification of the sorptive characteristics os sugarcane bagasse for removing methylene blue from aqueous solutions. Rev. Scientia Plena, v. 8, nº 9, pg. 1-9, 2012.