ISBN 978-85-85905-15-6
Área
Iniciação Científica
Autores
Oliveira, M.K.S. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ) ; Lima, G.C. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ) ; Portela, R.R. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ) ; Oliveira, M.S. (IFCE - CAMPUS QUIXADÁ)
Resumo
O impacto negativo que o descarte de substâncias químicas traz à saúde dos seres vivos tem, atualmente, uma considerável atenção da comunidade científica. Diversos problemas estão ligados aos efluentes têxteis, especialmente a dificuldade de remoção da cor causada pela presença de corantes. Um dos mais satisfatórios processos de tratamento de efluentes são os adsortivos. O presente estudo teve por objetivo avaliar a capacidade de remoção do índigo carmine, como a influência de tratamentos químicos sobre a cinética do processo adsortivo e decaimento da absorbância. O trabalho aqui descrito mostra a eficiência da capacidade de adsorção do carvão comercial para a remoção do corante índigo carmine, em 90min, mostrando que sua eficiência se apresenta com um percentual de adsorção de 68%.
Palavras chaves
Indigo Carmine; Adsorção; Cinética
Introdução
O impacto negativo que o descarte inadequado de substâncias químicas naturais e industrializadas traz à saúde dos seres vivos tem, atualmente, uma considerável atenção dentre a comunidade científica. Com a globalização da economia, as indústrias tiveram a necessidade de se adequar a novos e rigorosos padrões de qualidade, inclusive os relacionados ao desempenho ambiental. Os recursos hídricos são os mais afetados, tanto que se instituiu lei federal para cobrança pelo uso de águas superficiais e subterrâneas, tornando assim controlados tanto o seu consumo como a qualidade dos efluentes lançados na natureza, fatores importantes na determinação de custos finais. Diversos problemas estão ligados às características dos efluentes têxteis, especialmente a dificuldade de remoção da cor inten¬sa causada pela presença de corantes que resulta dos processos de lavagem após tingir o material. Um dos mais satisfatórios pro¬cessos de tratamento de efluentes aquosos, inclusive com baixo custo relativo e certa facilidade operacional, são os processos adsortivos. Tais processos utilizam adsorventes, estes são materiais cuja superfície porosa interna é acessível para combinação seletiva com solutos em uma fase gasosa ou líquida. Processos de adsorção são largamente utilizados para remoção de cor, odores ou gosto no tratamento e purificação de águas, óleos, produtos farmacêuticos e efluentes de processos industriais. A partir de tais pontos, o presente estudo teve por objetivo avaliar a capacidade de remoção do índigo carmim, a par¬tir de uma solução aquosa sintética, utilizando carvão comercial ativado quimicamente, bem como a influência de tratamentos químicos sobre a cinéti¬ca do processo adsortivo e decaimento da absorbância.
Material e métodos
O adsorvente utilizado foi o carvão comercial ativado, e como adsorbato foi empregado soluções aquosas de concentração de 10 e 5 mg/L do corante índigo carmine, fornecido pela empresa Sigma-Aldrich. Experimentalmente foram adicionados em erlenmeyers de 125ml, 75 mg de carvão comercial ativado com 10 ml de água destilada, mantidas sob agitação no shaker a 200 rpm por 5 min para a formação de uma suspensão, em seguida foram adicionados 40 ml de solução de corante 12,5 ppm e 6,3 ppm, previamente preparadas. A mistura final resultou em 50 ml de solução com concentração de 10 ppm e 5 ppm do corante. Que foram mantidas sob agitação de 180 rpm no mesmo shaker, a temperatura ambiente, durante um tempo de 90 min. Neste intervalo de tempos pré-determinados foram retiradas alíquotas de 1,5ml para estudo da cinética de adsorção do corante sobre a superfície do carvão. As alíquotas foram filtradas e analisadas em espectrofotômetro UV-Vis Thermo Evolution 300, no comprimento de onda de máxima absorção do corante (610 nm). A capacidade de adsorção do corante sobre os adsorventes foi calculada a partir da equação abaixo: q=(V(Co-Cf))/M (1) Onde, V (L) é o volume da solução de corante, Co (mg/L) é a concentração inicial da solução de corante, Cf (mg/L) é a concentração final da solução de corante obtida após um tempo t e M (g) é a massa de carvão utilizada. Nos Estudos cinéticos de adsorção para a remoção dos corantes em meio aquoso foi realizada a partir de dois modelos cinéticos distintos, Lagergren de pseudo primeira e segunda ordens a fim de se verificar qual a melhor correlação dos dados experimentais obtidos.
Resultado e discussão
A Figura 1 apresenta o decaimento da absorbância com o tempo de contato do
índigo carmim com o adsorvente carvão ativado comercial. Foi possível
observar que houve remoção de mais de 65% nas soluções do corante em ambas
as concentrações estudadas, observando-se uma estabilização a partir de 30
min de adsorção.
A partir dos dados de adsorção e utilizando as equações de Lagergren de
pseudo primeira e segunda ordem, foi estudada a cinética de adsorção do
corante sobre o adsorvente. Na Figura 2 e Tabela 1 estão apresentadas as
modelagens e parâmetros da cinética de adsorção para ambas as concentrações
avaliadas, respectivamente.
De acordo com a tabela 1 o experimento realizado com a dosagem, massa de
adsorvente por concentração da solução para o carvão comercial, a de 10ppm
foi o que obteve uma maior capacidade adsortiva, sendo de 4,526 mg/g do que
o de dosagem 5ppm, com capacidade adsortiva de 2,220 mg/g;
A tabela 1 mostra ainda que os dois modelos matemáticos se ajustaram
razoavelmente aos dados experimentais (R2 ≈ 0,95) e estimaram bem os valores
da capacidade adsorvida no equilíbrio. Em geral, os experimentos que
iniciaram com a concentração de 10 mg/L obtiveram uma cinética mais rápida
quando se compara os valores dos k obtidos.
Conclusões
O trabalho aqui descrito mostrou a eficiência da capacidade de adsorção do carvão comercial para a remoção do corante índigo carmine, em 1h30min de teste. Observou-se um aumento da eficiência de adsorção com o aumento da concentração do corante estudado, com uma capacidade adsortiva de 4,526 mg/g e 2,220 mg/g para as soluções de 10 ppm e 5 ppm, respectivamente. Com a estabilização da adsorção foi observado um percentual de adsorção de 68% e 66% para as concentrações de 10 e 5 ppm, respectivamente.
Agradecimentos
Ao CNPq e ao IFCE - Campus Quixadá
Referências
CHAVES, K.O.; MONTEIRO, C.R.L.; Adsorção de índigo carmim em biomassas mortas de aspergillus Níger. CE: Fortaleza, dez/2008.
DALLAGO, R.M.; SMANIOTTO, A. Resíduos sólidos de curtumes como adsorventes para a remoção de corantes em meio aquoso. Química nova, 2004.
FANGMEIER, M.; HOEHNE, L. Avaliação de carvão ativado e de sílica como adsorventes para amostras com corantes e com sódio. Revista destaques acadêmicos vol.4, 2012. CETEC/UNIVATES.
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