Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: REMOÇÃO DO CORANTE DIRECT RED 80 EM FIBRAS DE CAPIM ELEFANTE
AUTORES: Maia, L.F.O. (FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MONTES CLAROS) ; Pereira, D.B. (FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MONTES CLAROS) ; Franco, L.R. (FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MONTES CLAROS)
RESUMO: Devido a implicações ambientais, novas tecnologias têm sido buscadas para a
degradação ou imobilização de corantes em efluentes têxteis. Buscando uma
alternativa ao tratamento convencional destes efluentes, utilizou-se neste
trabalho o capim elefante como adsorvente natural, que foi aplicado no processo
de remoção do corante têxtil Direct Red 80 em solução aquosa. Os resultados
obtidos para diferentes massas de adsorvente usando 40mL de solução aquosa do
corante Direct Red 80 a 50ppm em pH 5, a 25 °C e 3h de agitação foram
considerados satisfatórios. A maior porcentagem de remoção do corante ocorreu
com a utilização de 1,0 grama do adsorvente quimicamente modificado com HNO3,
sendo em torno de 95%. Os resultados experimentais indicam que o modelo de
pseudo-segunda ordem é o mais apropriado para descrever o fenômeno.
PALAVRAS CHAVES: capim elefante; adsorção; Direct Red 80
INTRODUÇÃO: A cor do efluente têxtil resultante dos processos de tingimento tem sido um dos
principais problemas ambientais enfrentados atualmente pela indústria têxtil, em
função da contaminação de águas naturais. Estes efluentes caracterizam-se pela
composição variada e por serem altamente coloridos, devido à presença de
corantes que não se fixaram na fibra durante o processo de tingimento. De modo
especial, citam-se os efluentes contendo corantes diretos (Direct Red 80) que,
por serem muito solúveis, são altamente resistentes aos processos de tratamentos
convencionais (DAMASCENO, 2008). O tratamento mais comum utilizado na remoção de
corantes dos efluentes industriais é a adsorção, uma vez que os processos de
tratamento convencionais como floculação, decantação, filtração, oxidação e
outros, não conseguem removê-los com efetividade ou com baixo custo (HÉLLER E
PÁDUA, 2006). A adsorção é um fenômeno físico-químico que consiste na
concentração espontânea de determinadas espécies (adsorvatos) na superfície de
um material (adsorvente) apresenta-se com um processo viável para a
descontaminação e degradação de corante têxtil (VIEIRA, 2007). Sendo assim, este
trabalho tem como objetivo de avaliar a eficiência do uso do capim elefante como
adsorvente natural para remoção de cor em solução aquosa do corante Direct Red
80. Os experimentos foram acompanhados pelo método espectrofotométrico na região
do visível, com a comparação da eficiência de remoção sobre condições variáveis
de massa do adsorvente, tempo de exposição além da comparação do adsorvente
ativado e in natura.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização deste ensaio foram coletado amostras de capim elefante da
subespécie cameron, em uma fazenda do município de Grão Mogol - MG. O material
colhido incluindo colmos e folhas foi seco previamente com exposição ao sol,
moído em motor desintegrador com peneira de moagem fina e realizada a separação
granulométrica por peneiração durante 20 minutos. Em seguida, o material foi
seco em estufa por 2h a uma temperatura de 60°C resfriado e armazenado. Nos
ensaios foi utilizada a fração granulométrica menor que 0,075mm obtida no
peneiramento. O capim elefante armazenado foi dividido em duas partes, sendo uma
parte realizada a ativação da superfície com uma solução de ácido nítrico (HNO3)
1,0 M. Os experimentos de adsorção foram conduzidos usando tubos de centrifuga
onde foram colocados 40 mL de solução aquosa do corante a 50 ppm. O pH da
solução foi ajustado em 5 e adicionou-se 0,25 gramas de adsorvente. Os
experimentos foram conduzidos a 25 ºC durante 24 horas com agitação constante.
Após esse tempo, a solução contendo o adsorvente foi filtrada e no sobrenadante
realizado a leitura de absorvância no espectrofotômetro em 525 nm. O
procedimento foi repetido para outras massas do adsorvente in natura e ativado.
A eficiência de remoção foi calculada pela equação % de Remoção = 100(Cinicial –
Cfinal)/ Cinicial. Após o contato, mediram-se as concentrações finais através da
espectrofotometria eletrônica aplicando a lei de Beer. Para o estudo cinético,
foram realizados 10 ensaios utilizando 1,0 grama de adsorvente quimicamente
modificado e as mesmas condições de temperatura, pH e volume da solução
anteriormente descritas. As quantidades de corante adsorvido (Qe) para cada
tempo de contato foi obtida de acordo com a equação Qe = (Cinicial -
Cequilíbrio)Vsolução/madsorvente
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os experimentos iniciais foram usados para estabelecer a massa do adsorvente a
ser utilizado. Para o adsorvente ativado com ácido, a porcentagem de remoção de
corante com massa de 1,0 gramas mostrou-se muito eficiente com porcentagem de
remoção em média igual a 95,31%. Para o adsorvente in natura, os melhores
resultados foram obtidos com as massas de 0,5 g e 1,0 g de adsorvente. Para
estas massas, a porcentagem de remoção em média foi 87,08% e 85,44%, mas
inferior ao resultado obtido com o adsorvente ativado. O estudo do tempo de
contato necessário para que o equilíbrio de adsorção do corante pelo capim seja
atingido é apresentado pelo gráfico da figura 1. A curva cinética para a
adsorção em função do tempo mostrou que no início a adsorção foi rápida e a
quantidade máxima adsorvida foi alcançada em aproximadamente 3h de agitação,
mantendo-se aproximadamente constante a partir deste tempo. Os dados cinéticos
de adsorção foram analisados usando os modelos cinéticos de pseudo primeira
ordem e segunda. Os parâmetros cinéticos de adsorção calculados para as
cinéticas de pseudo-primeira ordem e segunda ordem encontram-se na tabela 1. Os
valores de Qe calculados com os dois modelos cinéticos diferem bastante na
concentração estudada. Entretanto, o valor do coeficiente de correlação linear
para o modelo de pseudo-segunda ordem é mais próximos da unidade do que o valor
obtido com o modelo de pseudo primeira ordem. Conclui-se então que a adsorção de
Direct Red sobre o capim elefante ativado com HNO3 obedece a cinética de pseudo-
segunda ordem (figura 2). Os resultados experimentais sugerem que as cinéticas
de reação são dependentes das concentrações do corante Direct Red 80 e também do
número de sítios ativos presente no adsorvente o capim elefante (Pennisetum
purpureum Schum).
CONCLUSÕES: Os estudos realizados ao longo deste trabalho demonstraram bem o fenômeno da
adsorção do corante Direct Red 80 em solução aquosa na presença do capim elefante
(Pennisetum purpureum Schum) como adsorvente natural e de baixo custo. As
características do capim elefante, a sua distribuição no território nacional, e o
seu grande rendimento por hectare o mostram com um meio potencial para utilização
na adsorção de corantes pela indústria. No entanto necessita-se de aprofundamento
nos estudos para analisar o seu potencial para adsorção de outros compostos e
assim como realizar estudos de pH.
AGRADECIMENTOS: A Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros (FACIT).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: HÉLLER, LEO; PÁDUA, VALTER LÚCIO DE. Abastecimento de água para consumo humano. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2006.
DAMASCENO, Odilaine Inácio de Carvalho. Remoção de corantes em solução aquosa e efluentes de indústrias têxteis através de adsorção em cabelo humano. 96f. Dissertação de mestrado (mestrado em agroquímica)- Universidade Federal de Viçosa, setembro de 2008, Viçosa, MG.
VIEIRA, ADRIANA PIRES. 2007. Potencialidades adsortivas do mesocarpo e epicarpo do coco babaçu frente a corantes da indústria têxtil. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de licenciado e bacharel em química. Universidade Federal do Maranhão.