Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Estudo dos modelos de isotermas de adsorção usando fibra de Tururi para remoção de íons metálicos em solução aquosa
AUTORES: Melo, D.Q. (UFC) ; Vidal, C.B. (UFC) ; Teixeira, R.N.P. (UFC) ; Silva, A.L. (UFC) ; Raulino, G.S.C. (UFC) ; Silva, L.S. (UECE) ; Fechine, P.B.A. (UFC) ; Mazzeto, S.E. (UFC) ; Nascimento, R.F. (UFC)
RESUMO: O presente trabalho teve como objetivo foi investigar a adsorção dos íons
metálicos Cu2 +, Cd2 +, Ni2 + e Pb+2 usando fibra de Tururi como adsorvente. Os
modelos de isoterma de adsorção de Langmuir, Freundlich e Redlich Peterson foram
aplicados aos dados experimentais. Os resultados mostraram a isoterma de Langmuir
foi a que melhor se adequou aos dados experimentais. As capacidades máximas de
adsorção encontradas foram: 48,83; 104,03; 126,75 e 52,59 mg/g para os íons Ni2+;
Cu2+; Cd2+ e Pb2+ respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: biossorção; fibra de Tururi; íons metálicos
INTRODUÇÃO: Existem várias tecnologias aplicadas na remoção de ions metálicos tóxicos de
efluentes, dentre as quais cita-se a precipitação química, osmose reversa,
flotação, evaporação, troca iônica e adsorção (Neto et al. 2012). Dentre esses,
a adsorção é uma técnica promissora. Muitos materiais lignocelulósicos têm sido
estudados como adsorventes. A maior vantagem do uso dessas fibras naturais é a
alta disponibilidade na natureza, baixo custo, biodegradabilidade e excelentes
propriedades mecânicas (Oliveira and D’almeida, 2008). Originário do estuário do
Amazonas, a palma da ubuçu (Manicaria saccifera) da frutos protegido por uma
bainha fibrosa chamada de tururi. Apesar dessa fibra tem importância econômica
para muitos setores do mercado, não há estudos sobre suas potenciais
propriedades físicas e químicas para uso no processo de adsorção. O presente
trabalho centra-se na adsorção de íons metálicos em soluções aquosas utilizando
fibra de tururi como adsorvente.
MATERIAL E MÉTODOS: A fibra de Tururi foi fornecido pela Embrapa Agroindústria Tropical, CE, Brasil
(EMBRAPA / CE). O adsorvente foi tratado com NaOH 7% durante 4 h a 60º C e, em
seguida, lavou-se com água desionizada, uma solução tampão (pH 7,0) e secou-se a
60 º C. Erlenmeyers (50,0 ml) e um dispositivo agitador orbital (Marconi,
Brasil), operando a 200 rpm e 28 ± 2 ° C, foram usados nas experiências. O
adsorvente (50,0 mg) e as soluções (25,0 mL), contendo as substâncias a serem
analisados foram adicionados a cada frasco. Os testes foram realizados em
duplicata. A capacidade de adsorção do adsorvente no equilíbrio foi calculada de
acordo com a equação q_e= ((C_o- C_e ))/W V. Para o estudo de isoterma, a faixa
de concentração de 20 a 400 mg/L foi utilizada. Os modelos de Langmuir,
Freundlich e Redlich Peterson foram aplicados aos dados experimentais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Isotermas de adsorção dos íons metálicos na fibra de tururi (7% de NaOH) foram
obtidas através da representação gráfica da concentração de cada íon metálico
adsorvido na fase sólida (Q) em função da sua concentração na fase líquida (Ce).
Os modelos de Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson foram aplicados aos dados
experimentais em isotermas multielementares para uma melhor avaliação teórica
dos mecanismos de adsorção. Os parâmetros determinados para cada modelo estão
apresentados na Figura 1. A avaliação dos dados experimentais pelos modelos
teóricos revelaram que o modelo de Langmuir descreve adequadamente o mecanismo
de adsorção num sistema multielementar para todos os íons metálicos estudados
(Figura 2), como mostrado pelos valores do coeficiente de determinação R2 e a
função erro. As capacidades de adsorção (Qmax) seguiram a ordem Cu2+> Cd2+>
Pb2+> Ni2+. De acordo com a literatura, valores baixos de Ce melhor se adequam a
isoterma de Langmuir (Vidal et al, 2011;.. Vidal et al 2012). Neste trabalho, o
modelo de Langmuir representou bem os dados obtidos dentro da faixa de
concentrações estudada. O modelo de Freundlich considera que os sítios de
adsorção possuem afinidades diferentes pelo adsorvato, isto é, a adsorção ocorre
numa superfície heterogênea, de modo os sítios com forças de atração mais fortes
são ocupados primeiro (Febrianto et al, 2009;.. Han et al, 2009). É bem
conhecido que os processos de adsorção favoráveis estão associados a valores de
"1 / n" entre 0,1 e 1. Estes valores foram encontrados para todos os íons
estudados (Figura 1). Para o modelo de Redlich-Peterson, os valores de β
aproximaram-se de 1, o que indica, de acordo com o modelo de Langmuir, que os
adsorbatos interagiram fortemente com o adsorvente.
Figura 1
Parâmetros dos modelos de isoterma de adsorção
Figura 2
Isoterma de adsorção de cobre
CONCLUSÕES: A análise das isotermas pelo modelo não-linear mostrou que os dados experimentais
para a Cu2+, Pb2+, Cd2+ e Cu2+ foram melhor descritas pelo modelo de Langmuir,
onde altos valores de R2 e baixo ERRSQ foram obtidos. As capacidades máximas de
adsorção seguiram a ordem: Cu2 +> Cd2 +> Pb2 +> Ni2 +.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Febrianto, J.; Kosasih, A. N.; Sunarso, J.; Ju, Y. H.; Indraswati, N.; Ismadji, S. Equilibrium and kinetic studies in adsorption of heavy metals using biosorbent: A summary of recent studies. J. Hazard. Mater. 2009, 162, 616−645
Han, R., Zhang, J., Han, P., Wang, Y., Zhao, Z., Thang, M., 2009. Study of equilibrium,
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Neto, V.O.S., Carvalho, T. V., Honorato, S.B., Gomes, C.L., Freitas, F.C., Silva, M.A.A., Freire, P.T.C., Nascimento, R.F. (2012). Coconut Bagasse treated by thioureia/ammonia solution for cadmium removal: kinetics and adsorption equilibrium. Bioresource 7(2), 1504-1524.
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Vidal, C.B.; Barros, A. L.; Moura, C. P.; De Lima, A. C. A.; Dias, F. S.; Vasconcellos, L. C. G.; Fechine, P. B. A.; Nascimento, R. F. Adsorption of polycyclic aromatic hydrocarbons from aqueous solutions by modified periodic mesoporous organosilica. J. Colloid Interface Sci., 2011, 357, 466-473.
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