ÁREA: Iniciação Científica

TÍTULO: ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO DE SOLUÇÕES AQUOSAS UTILIZANDO MATERIAIS ARGILOSOS

AUTORES: Bessa, R.A. (IFCE) ; Arraes, D.D. (IFCE) ; Oliveira, L.H. (IFCE) ; Silva, G.L. (IFCE) ; Ramos, P.H. (IFCE) ; Loiola, A.R. (IFCE)

RESUMO: A crescente preocupação com as questões ambientais, impulsiona novos estudos direcionados à minimização dos impactos causados ao meio ambiente pelo homem. O Azul de Metileno é um corante bastante acessível e utilizado em laboratórios e em indústrias, como a têxtil, é comumente encontrado em efluentes provenientes desses locais. O objetivo principal desse trabalho é analisar a adsorção desse corante por materiais argilosos, como a zeólita A e a argila Bentonita natural, utilizando soluções-padrão do corante e um espectrofotômetro UV-vis. Os resultados mostraram que as argilas apresentaram os melhores valores de adsorção, podendo ser utilizadas como adsorventes de azul de metileno com custos reduzidos.

PALAVRAS CHAVES: Zeólita A; Bentonita; Azul de Metileno

INTRODUÇÃO: A preservação do meio ambiente é sempre um tópico atual, necessitando desenvolver novas técnicas, mesmo com os avanços obtidos nos últimos anos, já que verifica-se elevadas taxas de poluição e há implementação de uma legislação ambiental cada vez mais rigorosa, principalmente no ambiente aquático, por haver altas taxas de contaminantes presentes nos efluentes (RODRIGUES, D.P. et al, 1998). Indústrias Têxteis e de Couro são algumas das principais poluentes pela quantidade de efluentes provenientes de tingimentos com corantes reativos, que por alguma forma de tratamento ou degradação as moléculas acabam formando compostos muitas vezes mais tóxicos que os corantes originais, responsáveis por uma mudança acentuada na coloração da água interferindo na absorção de luz pelos seres aquáticos, por exemplo (FABRÍCIO, T.N.R. et al, 2010). Sua Eliminação por processos de precipitação química em etapa físico-química de tratamento é comum, entretanto esses processos costumam ser dispendiosos e o estudo de utilização de minerais argilosos é uma alternativa de menor custo (RODRIGUES, D.P. et al, 1998). Na literatura, a aplicação de zeólitas obtidas a partir de cinzas de carvão mostrou-se eficiente no tratamento de efluentes com altos níveis de substâncias corantes (FUNGARO, D.A. et al, 2005; LOPES, C.W. et al, 2010). O Azul de Metileno, comumente empregado na produção de papel e outros materiais como poliésteres, é um típico poluente. Propriedades como a capacidade de reagir com diversos substratos tornam-no de difícil tratamento e seu aquecimento pode gerar óxidos de enxofre e nítrico causando efeitos toxicológicos em organismos aquáticos (POGGERE, P.A. et al, 2011). Esse trabalho faz um estudo comparativo entre adsorção de azul de Metileno pela zeólita A e uma argila natural.

MATERIAL E MÉTODOS: Material: A argila Bentonita (Sortido), foi gentilmente cedida pela empresa de beneficiamento de minério BENTONIT UNIÃO NORDESTE – BUN (PB). Síntese da zeólita A: O caulim, matéria prima para a síntese da zeólita, foi calcinado a 900°C durante 2 horas, obtendo-se um material amorfo denominado metacaulim. 1,0 g do metacaulim e 13,3 mL de NaOH 2,75mol.L-1 foram colocados em cadinho de teflon, o qual foi inserido em reator de aço. Este sistema foi submetido à etapa de envelhecimento, mantendo-se a 30 °C, em banho termostatizado, por 18 horas e seguido pela etapa de cristalização em estufa a 90°C durante 5 horas. O sólido obtido foi lavado com água destilada (8x) e seco em estufa a 60°C durante 6 h. Em seguida, o material foi macerado e teve sua granulometria padronizada em 60 mesh. Caracterização Raios-X: A argila natural e a zeólitaforam caracterizadas por meio de difração de raios-x (DRX) utilizando difratômetro modelo XPert Pro MPD – Panalytical e radiação Co-kα (λ=1,78896 Å) do Laboratório de Raios-X, Departamento de Física, UFC. Tratamento com Azul de Metileno: Soluções padrão de Azul de Metileno a concentrações diferentes (10, 25, 50, 100, 250, 500 e 1000 mg.L-1) foram tratadas, em vidros âmbar de 100mL, com 10 mg de zeólita A/argila, sob agitação mecânica durante 24 horas. Ao término, as soluções foram centrifugadas a 2500 rpm durante 5 minutos para separar o sólido adsorvente do sobrenadante a ser analisado em espectrofotômetro UV-vis (FEMTO 600) com comprimento de onda λ=665nm. Observou-se coloração forte em algumas soluções, indicando alta concentração do analito que acarretaria em erro de leitura pelo equipamento. Para que isso não acontecesse, estas amostras foram diluídas, utilizando balão volumétrico de 10mL e micropipetas automáticas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os difratogramas de raios-x das amostras de zeólita e argila foram analisados com auxílio do aplicativo X´pert Highscore e comparados com padrões disponíveis na literatura. Com isso, pode-se afirmar que a zeólita A foi sintetizada com sucesso pelo método descrito. Na Fig. 1 são mostrados os resultados de adsorção nos 7 ensaios realizados, que representam as diferentes concentrações de padrões de azul de metileno utilizados. A primeira coluna indica a concentração inicial dos padrões e a segunda mostra diminuição dessa concentração com a utilização da zeólita. Entretanto, percebe-se que a terceira coluna do gráfico, utilizando argila natural, apresenta concentrações muito menores do que ambas e assim, demonstra um melhor comportamento de adsorção do corante. Como percebe-se no ensaio 5, onde há a maior redução. Na Fig. 2 são mostradas as isotermas de adsorção do azul de metileno pela zeólita e pela argila natural. Estes resultados indicam que a capacidade de adsorção da zeólita na concentração de 1000 mg.L-1 é aproximadamente de 80 mg por grama de zeólita utilizada, enquanto a isoterma da argila natural demonstra maior capacidade de adsorção pela argila. Nas isotermas de adsorção (Figura 2) podemos observar que a argila mostrou-se mais eficiente na remoção do AM quando comparado a zeólita. A argila e a zeólita apresentaram uma capacidade máxima de adsorção de aproximadamente 250 e 80 mg g-1 respectivamente. Os cátions presente na argila natural podem estar sendo trocado pelo corante catiônico AM o que pode explicar a maior eficiência da argila em relação a zeólita.

Figura 1.

Ensaios comparando a adsorção de azul de metileno pela zeólita e argila natural

Figura 2.

Isotermas de Adsorção zeólita e argila natural

CONCLUSÕES: Esse estudo demonstrou que a utilização de materiais argilosos é eficiente no tratamento de corantes, em especial o azul de metileno. Entretanto, a utilização de argila Bentonita Sortido natural apresentou melhores resultados, com capacidade de adsorção superior à zeólita.

AGRADECIMENTOS: Ao CNPq,à Funcap e ao Laboratório de Águas, Solos e Tecidos Vegetais do IFCE- Campus Iguatu.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: RODRIGUES, D.P.; VIEIRA, M.F.A.; TAVARES, A.D. 1998. Utilização de Argilas como Alternativa no tratamento primário de Efluentes de Curtume. Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, 26 (AIDIS 98), Lima.
POGGERE, P.A.; DAVIS, R.; MONTANHER, S.F.; LOBO, V.S. 2011. Azul de Metileno: Propriedades e tratamentos. Anais... III ENDICT, UFTPR, Toledo.
FABRÍCIO, T.N.R.; BRAGA, M.A.; GOMES, T.R.S.; VASCONCELOS, A.K.P.; AQUINO, M.D.; ARAÚJO, R. 2010. Produção de Biossurfactante e Biodegradação no cultivo de GeoBacillus Stearothermophilus com Corante Azul de Metileno. V CONNEPI, IFAL, Maceió.
FUNGARO, D.A.; IZIDORO, J.C.; ALMEIDA, R.S. 2005. Remoção de compostos tóxicos de solução aquosa por adsorção com zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão. Eclética Química, 30(2): 31-35.
LOPES, C.W.; SCHWANKE, A.; PERGHER, S.B.C.; PENHA, F.G. 2010. Aplicação de uma argila organofílica na remoção do Azul de Metileno de Soluções Aquosas. PERSPECTIVA, Erechim. 34 (127): 85-90.