ÁREA: IC-Iniciação Científica
TÍTULO: ESTUDO DAS ISOTERMAS E DA ADSORÇÃO DO COBRE PELA CASCA DO JATOBÁ
AUTORES: GONÇALVES, R. L. - UFC, PINHEIRO, L.L. - UFC ; BORGES,S. S. S.- UFC E CASTILHO, M. G. G. - UFC
DEPARTAMENTO DE QUíMICA ANALíTICA E FíSICO-QUíMICA ,CENTRO DE CIêNCIAS, UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARá, FORTALEZA-CEARá- BRASIL (LEENEPINHEIRO@HOTMAIL.COM)
RESUMO: Estudou-se as isotermas para remoção de cobre pela casca de jatobá, tendo como base um estudo de adsorção do cobre e das influências de algumas variáveis. A isoterma foi a de Langmuir representada pela expressão: 1/k.b + (1/b).Cc. Observou-se que as isotermas são obedecidas com um coeficiente de correlação médio de R=0,996. Através da constante de equilíbrio obtida calculou-se a variação de energia livre nas temperaturas de 30, 40 e 50° C sendo –26,64; -28,44 e –29,99KJ/mol; a variação de entropia como 0,16; 0,17 e 0,18 KJ/K/mol respectivamente e uma variação de entalpia de 23,81KJ/mol. verificou-se que com o aumento da temperatura houve um aumento da adsorção, e que a capacidade e a constante de equilíbrio são suficientemente altas, obtendo uma adsorção quase completa.
PALAVRAS CHAVES: metal; adsorção; isotermas.
INTRODUÇÃO: Contaminação do ambiente por metais tóxicos é um problema real e crescente na nossa sociedade, apesar das várias técnicas de descontaminação existente(Aguiar,2002), na última década vem crescendo o interesse de pesquisadores em estudar adsorventes naturais para este fim. Nesse projeto foram estudadas algumas cascas que apresentaram resultados satisfatórios como por exemplo a casca do tamarindo, da pitomba, da macaúba e do jatobá. Com o objetivo de quantificar a capacidade de remoção e calcular alguns parâmetros termodinâmicos, estudou-se as isotermas de Langmuir para remoção do cobre utilizando a casca de jatobá, que apresentou para este íon grande poder de adsorção. Jatobá é um fruto da região nordeste cuja casca não tem grande utilidade.
MATERIAL E MÉTODOS: Os equipamentos utilizados foram: Espectrofotômetro UV - visível; Hitachi modelo U-2001, Espectrofotômetro de Absorção Atômica; GBC 933 plus. Para o estudo da adsorção da casca procedeu-se da seguinte forma: 4,5000g da casca in natura, deixada em contato com 34,5 mL de solução 0,01mol/L do íon Cu2+, por 48 hrs. As amostras foram analisadas quanto ao teor de íon cobre empregando métodos(AOAC, 1990) espectrofotométricos e complexiométrico. Realizou-se os estudos de influencia da massa de resina , do tempo de contato, da granulometria , do pH e da reutilização da casca na adsorção; bem como os cálculos dos parâmetros termodinâmicos. Diferentes massas da casca foram deixadas em contato com volumes fixos (11,5 mL) da solução de Cu2+ , por 48 hrs. As massas utilizadas foram na faixa de 0,500g a 4,000g, com tamanho de partícula 0,21 mm (70 mesh). 2,5000g de casca foram deixados em contato com 11,5 mL da solução de Cu2+ , nos intervalos de tempo : 1 a 36 hrs; em granulometrias de 25 a 200 Mesh e em pH na faixa de 1 a 6. Para o estudo das isotermas utilizou-se 1,0000g da casca, diferentes concentrações de íon cobre e 1h sob agitação em três temperaturas diferentes.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As soluções foram analisadas antes e após serem deixadas em contato com a casca. A casca de jatobá in natura mostrou-se eficiente na remoção do íon cobre, de até de 100% de acordo com as condições empregadas. Os resultados mostraram que a melhor proporção entre a casca e a solução é de 2,5000g para 11,5 mL.Observou-se que a adsorção permanece constante depois de 3h de contato. Também todas as granulometrias apresentaram mesma adsorção. Na reutilização da casca, foi necessário fazer um tratamento com uma solução de NaOH para que a casca readquirisse a mesma capacidade de adsorção. Notou-se que o pH ideal é entre 5 e 6. Em pH muito ácido, observou-se uma redução na capacidade e em pH básico a precipitação do cobre. Observou-se que as isotermas de Langmuir (AJMAL,1998) é obedecida apresentando um coeficiente de correlação médio de R=0,996. Através da constante de equilíbrio calculou-se a variação de energia livre (DG ) nas temperaturas de 30, 40 e 50° C como sendo –26,64; -28,44 e –29,99KJ/mol; variação de entropia(DS) como 0,16; 0,17 e 0,18 KJ/K/mol respectivamente e uma variação de entalpia (DH )de 23,81KJ/mol.
CONCLUSÕES: Observou-se que com o aumento da temperatura houve um aumento da adsorção, e que a capacidade da casca e a constante de equilíbrio são suficientemente altas, fornecendo uma adsorção quase completa. Em comparação com outros materiais, que já tiveram suas propriedades adsorventes estudadas (BLAIS, 2003), constata-se que a casca do jatobá apresenta um desempenho superior , como por exemplo, a casca do amendoim que apresenta adsorção de 66,8% , e o sabugo de milho de 7,14% . Estudos posteriores irão ser feitos em efluentes industriais para que a eficiência da casca seja comprovada.
AGRADECIMENTOS:Agradecemos a Universidade Federal do Ceará e ao PIBIC-CNPq pela bolsa concedida.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:- AGUIAR, M. R. , NOVAES, A. C., GUARINO, A. W. , 2002, Remoção de Metais Pesados de Efluentes Industriais por Aluminossilicatos, Química Nova, 25, 1145-1154.
- AJMAL, M., KHAN, A. H. , AHMAD, A., 1998, Role of Sawdust in The Removal of Copper from Industrial Wastes, Wat. Res., 32, 3085-3091.
- BLAIS. J.F. ET AL., 2003, Comparison of Natural Adsorbents for Metal Removal from Acidic Effluent, Environ. Technol., 24, 205-215.
- OFFICIAL METHODS OF ANALYSIS OF AOAC, WASHINGTON, 1990,