Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: TRATAMENTO DE RESÍDUO DE HIDROXIBENZENO EM CARBONO ATIVADO SINTÉTICO A PARTIR DO BAGAÇO DE CAJU
AUTORES: Santos Santiago, M. (CELM) ; Brasilino de Morais, G. (IFCE) ; Santos Lucas, A. (CELM) ; Peixoto da Silva, F.A. (CELM) ; Gomes de Lima, J.D. (CELM) ; Pessoa Bastos, A.K. (IFCE)
RESUMO: Os problemas causados por resíduos químicos são de grande impacto ambiental e de
nível global. Ações que visem amenizar estes impactos devem ser incentivadas a
nível governamental e institucional. Utilizando um programa de gerenciamento de
resíduos químicos, trabalhou-se a educação ambiental através do tratamento dos
resíduos gerados no laboratório do IFCE - campus Maracanaú, dentre eles, o
hidroxibenzeno (fenol). Para a sua remoção, foi utilizada a técnica de adsorção,
através de experimento em batelada, utilizando 50 mL de solução aquosa do resíduo
laboratorial indesejado e 0,5 g de carbono ativado sintetizado. Ao final, o
carbono ativado adsorveu o hidroxibenzeno de forma eficiente, reduzindo sua
concentração em até 92% após 180 minutos, conforme experimento 7.
PALAVRAS CHAVES: hidroxibenzeno; Carbono Ativado; Adsorção
INTRODUÇÃO: A adsorção de resíduos tóxicos de compostos orgânicos em carbono ativado é uma
das tecnologias mais importante no tratamento de resíduos ou de efluentes
industriais. O carbono ativado é um material que pode ter caraterísticas micro,
macro ou mesoporosas, podendo ser obtido de vários materiais carbonáceos,
incluindo madeira, casca de coco, açucares, bagaço de caju, etc. A capacidade de
adsorver determinada molécula pode ser relacionada diretamente à área
superficial e à presença de uma variedade de grupos funcionais na superfície do
adsorvente (BASTOS-NETO et al., 2007). A estrutura do carbono ativado é
constituída basicamente de átomos de carbono ligados entre si, sendo possível
observar outros elementos como oxigênio, nitrogênio e hidrogênio, formando
grupos funcionais ácidos ou básicos. Além disso, essa superfície pode ser
modificada por tratamento térmico, oxidação e impregnação inorgânica e orgânica,
dependendo da aplicação final. Sobre o assunto é concordante que a sorção de
compostos orgânicos em carbono ativado é controlada basicamente por interações
físicas e químicas em que, tanto o tipo de material (micro, macro e mesoporoso)
quanto às propriedades ácido-base da superfície, tem papel essencial (DABROWSKI
et al., 2005). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi adsorver o
hidroxibenzeno, frequentemente utilizado em análise de determinação de amônia em
monitoramento de água, a partir de um carvão sintético produzido a partir do
bagaço de caju.
MATERIAL E MÉTODOS: O material utilizado para este estudo consistiu basicamente dos resíduos
descartados do laboratório de química do IFCE - campus Maracanaú, bem como
carvão ativado, obtido a partir do bagaço do caju com ativação química através
de acido fosfórico, gentilmente cedido pelo grupo de pesquisa PARÊNKLISIS
(IFRN).
Primeiramente, os resíduos laboratoriais foram coletados e acondicionados em
frascos plásticos de 1L, previamente descontaminados. Com o objetivo de
verificar a capacidade de adsorção do hidroxibenzeno no carbono ativado, foi
realizado um experimento em batelada, utilizando uma solução de 50 mL do resíduo
laboratorial em diferentes concentrações iniciais (preparada por diluições), em
contato com o 0,5 g de carbono ativado, sob agitação moderada e em temperatura
de 25 ºC. As soluções iniciais foram preparadas com o resíduo laboratorial e
água destilada por 180 minutos de agitação com o carbono ativado. Foi verificada
a absorbância de todos os pontos e convertido à concentração através de uma
curva de calibração previamente realizada. Ao final, as amostras foram filtradas
em papel de filtro de análise quantitativa e analisadas em espectrofotômetro
UV/VIS com comprimento de onda de 640 nm (referente aos compostos fenólicos,
maior constituinte do resíduo laboratorial - APHA, 2005).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados da capacidade de adsorção do hidroxibenzeno no carbono ativado
estão apresentados na Tabela 1.
Como pode ser observado, o carbono ativado adsorveu o hidroxibenzeno de forma
eficiente, reduzindo sua concentração em até 91,7% após 180 minutos, conforme
experimento 7. Nesse ponto, é válido ressaltar que a capacidade de adsorção do
carbono ativado utilizado frente ao hidroxibenzeno está relacionada
principalmente pela forma de interação entre a superfície do adsorvente e o
adsorbato, o qual, através das ligações π do anel aromático, possui efeito
doador de elétrons, o que atribui um caráter básico à sua molécula (GUILARDUCI
et al., 2006). Já a superfície do carbono ativado, apresenta muitos grupos
funcionais de caráter ácido, provenientes da ativação química, com ácido
fosfórico (RIOS et al., 2009). Sendo assim, o carbono ativado sintetizado é um
ótimo material para remoção de hidroxibenzeno em tratamentos de resíduos e
efluentes industriais.
Tabela 1
Resultados obtidos pelo carbono ativado sintetizado
após 180 minutos de contato com o hidroxibenzeno.
CONCLUSÕES: O estudo é de grande importância para o tratamento de resíduos, tanto a nível de
laboratórios acadêmicos/pesquisas, quanto à nível industrial, tendo em vista que o
carbono ativado sintetizado mostrou-se eficaz na redução significativa da
concentração de hidroxibenzeno no material coletado.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao CNPq e ao IFCE pelo investimento e parceria.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: American Public Health Association - APHA, 2005. Standard methods for examination of water and wastewater. 21 ed. Washington.
BASTOS-NETO, M.; CANABRAVA, D.V; TORRES, A.E.B; RODRIGUEZ-CASTELLÓN, E; JIMÉNEZ-LÓPEZ, A; AZEVEDO, D.C.S; CAVALCANTE, C.L. 2007. Effects of textural and surface characteristics of microporous activated carbons on the methane adsorption capacity at high pressures, Applied Surface Science 253, 5721-5725.
DABROWSKI, A.; PODKOSCIELNY, P.; HUBICKI, Z.; BARCZAK, M. 2005. Adsorption of phenolic compounds by activated carbon--a critical review Chemosphere, 58, 1049.
GUILARDUCI, V. V. S.; MESQUITA, J. P.; MARTELLI, P. B.; GORGULHO, H. F. 2006. Adsorção de fenol sobre carvão ativado em meio alcalino. Quim. Nova, 29, 1226-1232.
RIOS, R. B.; SILVA, F. W. M.; TORRES, A. E. B.; AZEVEDO, D. C. S.; CAVALCANTE, C. L. 2009. Adsorption of methane in activated carbons obtained from coconut shells using H3PO4 chemical activation. Adsorption, 15, 271-277.