Adsorção de corante alimentício Amarelo Tartrazina por Hidrocalumita

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ambiental

Autores

Cardoso, P.H.S. (IFG) ; Borges, E.C.L. (IFG) ; Sá, F.P. (IFG)

Resumo

Efluentes descartados pelas indústrias de alimentos são importantes fontes de poluição da água, pois podem conter grandes concentrações de matéria orgânica causando a eutrofização. Neste trabalho, está sendo realizada a síntese da hidrocalumita, para ser utilizada como adsorvente em testes de remoção do corante alimentício amarelo tartrazina, em soluções aquosas. Os resultados mostraram que a hidrocalumita possui uma alta eficiência na remoção do corante amarelo tartrazina. Com os experimentos realizados, percebe-se a possibilidade de utilização deste método para remoção desse corante descartado por indústrias alimentícias o que poderá amenizar impactos ambientais causados pelo descarte inapropriado de tal poluente em corpos hídricos.

Palavras chaves

Síntese; Hidrocalumita; Adsorção

Introdução

Um bom adsorvente para a remoção de corantes necessita possuir diversas caracterizadas, dentre elas: baixo custo, disponibilidade, alta capacidade e taxa de adsorção, alta seletividade e eficiência na remoção de diversos corantes (CRINI;BADOT, 2008). Nos últimos anos, um produto que tem atraído a atenção, devido a sua grande potencialidade industrial, são os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs). As suas potencialidades industriais incluem: a sua utilização como adsorventes; trocadores de íons; catalisadores e transportadores de drogas (SÁ, 2013). A sigla HDL se refere a “Hidróxido Duplo Lamelar”. A estrutura do HDL é formado por diversas camadas denominadas de lamelas. As lamelas apresentam em sua composição, cátions di e tri valentes e moléculas de hidroxilas. Entre as lamelas temos os domínios interlamelar formados pelos ânions e moléculas de água. As lamelas apresentam estrutura octaédrica e que em seu centro temos os cátions e nos seus vértices encontram-se as moléculas de hidroxila. A produção de HDLs em sua grande parte ocorre por síntese química, devido a sua ocorrência natural ser muito baixa. O HDLs sintetizado em laboratório são de baixo de custo e com etapas simples, podendo obter sólidos com alta pureza e com variadas propriedades físico químicas sendo ajustadas de acordo com as finalidades desejadas.(SÁ,2013). Neste trabalho foi escolhido um corante alimentício sintético dos 11 permitidos pela ANVISA, sendo ele o amarelo tartrazina. Propusemos a síntese de hidrocalumita (HDL-CaAl-NO3), para ser utilizada como adsorvente no tratamento de efluente sintético contendo o corante alimentício amarelo tartrazina.

Material e métodos

O corante utilizado foi o amarelo tartrazina concedido pela Importadora Brastókio, sendo utilizado sem tratamento prévio. Os reagentes utilizados para a síntese foram: Hidróxido de Sódio (NaOH), Nitrato de Cálcio Tetra Hidratado (Ca(NO3)2 . 4H2O), Nitrato de Alumínio Enea Hidratado (Al(NO3)3. 9H2O) e o espectrofotômetro digital do laboratório de Energia e Meio Ambiente do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – Câmpus Inhumas para a realização das leituras das amostras. A Hidrocalumita (HDL-CaAl-NO3) foi sintetizada pelo método de coprecipitação a pH variável(YANG; YANG; ZHANG, 2006). Inicialmente preparou uma solução contendo 0,1 mol de Ca(NO3) e 0,05 mol de Al(NO3). 9H2O em 70 mL de água destilada, denominamos solução de solução A. Posteriormente, foi preparado 150 mL de uma outra solução de NaOH (2 mol/L), a qual foi denominada solução B. A Solução A foi adicionada lentamente, sob agitação moderada à solução B. Após a mistura das soluções, foi obtido um precipitado de coloração branca, o qual foi levado para a estufa à temperatura de 85 ºC por 18 horas. Após este tempo foi lavado e filtrado a vácuo até aproximadamente à neutralidade e seco novamente à temperatura de 35 ºC por 24 horas. Os teste foram realizados utilizando 20 mL de solução colorida de amarelo tartrazina de concentração de 20 mg/L, variando a quantidade de HDL´s de 10 a 100 mg, sob agitação magnética durante o período de 60 minutos. Após este período utilizou-se a filtração simples para a separação líquido do sólidos ali presente.

Resultado e discussão

O estudo mostrou de maneira quantitativa o resultado da adsorção do corante amarelo tartrazina (20 mg/L) em função da quantidade de HDL, utilizando agitação magnética. Para este estudo, variou-se a quantidade de HDL entre 10 e 100 mg em 20 mL das soluções coloridas. Pode-se perceber, que à partir da quantidade de 50 mg de HDL acontece uma diminuição considerável na banda de absorção máxima do corante, mostrando que grande parte da coloração da solução foi removida pelo adsorvente. Além disso, pode se perceber também que para 75 mg em diante já é possível uma remoção quase completa pelo HDL. Conforme demonstra o gráfico 1 abaixo, do espectro de varredura da amostra; Utilizou-se uma curva de calibração para o corante amarelo tartrazina, para as concentrações de 0 à 50 mg/L, pois foi nesta faixa que realizou-se os experimentos de adsorção. Tivemos um ajuste linear que demonstra que o procedimento de preparação das soluções foi satisfatório para o fim propostos, tendo em vista que os valores de ajustes estão dentro do padrão requerido. Os resultados mostraram que o HDL possui uma alta eficiência na remoção do corante amarelo tartrazina. Com os experimentos realizados, percebe-se a possibilidade de utilização deste método para remoção desse corante descartado por indústrias alimentícias. Podendo amenizar impactos ambientais causados pelo descarte inapropriado de tal poluente em corpos hídricos.

Espectros de varredura para as amostras de AT (20 mg/L) em função da quantidade de HDL, utilizando 20 mL de soluções coloridas.

Conclusões

Neste estudo foi mostrado que a hidrocalumita (HDL-CaAl-NO3) foi muito eficiente na remoção da coloração do efluente sintético. Portanto, diante dos resultados encontrados, existe a possibilidade da remoção de corantes oriundos de efluentes de indústrias alimentícias pelo processo de adsorção pela hidrocalumita. Diante dos resultados encontrados, existe a possibilidade da remoção de corantes oriundos de efluentes de indústrias alimentícias pelo processo de adsorção pela hidrocalumita, o que traz a perspectiva de utilização deste material diretamente na remediação destes recursos hídricos.

Agradecimentos

Referências

YANG, Q. Z.; YANG, J.; ZHANG, C. K. Synthesis and properties of cordycepin
intercalates of Mg-Al-nitrate layered double hydroxides. International Journal of
Pharmaceutics. v. 326, p. 148–152, 2006.

SÁ, F. P. Adsorção e Fotodegradação de Corantes, Amarelo Crepúsculo e Azul Brilhante, para Tratamento de Efluentes de Indústrias Alimentícias, Goiânia, 2013. 109 p. Tese de Doutorado – Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás.

CRINI, G.; BADOT, P.-M. Application of chitosan, a natural aminopolysaccharide, for dye removal from aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: A review of recent literature. Progress in Polymer Science, 2008. v. 33, p. 399–447, 2008.