Adsorção de corante têxtil pela casca de soja

Prévia do material em texto

ESTUDO CINÉTICO DO PROCESSO DE ADSORÇÃO DO CORANTE REATIVO AZUL 5G PELA CASCA DE SOJA IN NATURA EM EFLUENTE TÊXTIL
Evellyn Fernanda Dias, Gabriela Souza Alves, Samara Correia Harala, Fabi Cristina A. Fonseca 
1 INTRODUÇÃO
 A indústria têxtil se destaca por apresentar grandes volumes de água em seus processos, gerando consequentemente efluentes com grande potencial contaminante devido à presença de corantes sintéticos e produtos químicos, os quais não tratados corretamente podem causar sérios danos ao meio ambiente. 
Segundo MODENES, et al., 2015 a maior parte dos corantes usados comercialmente são resistentes à biodegradação, à fotodegradação e aos agentes oxidantes. Diante disto, a necessidade por métodos alternativos de baixo custo para o tratamento desses efluentes vem sendo amplamente estudados por diversos pesquisadores (GUPTA & SUHAS, 2009; BHATNAGAR & SILLANPÄÄ, 2010).
Os processos de adsorção são normalmente desenvolvidos em sistemas de batelada com agitação ou continuamente em leito poroso, devido à facilidade de implantação e controle. Podem ser utilizados como tratamento terciário, no polimento do efluente apenas para a retirada de coloração final, ou como tratamento primário de efluentes de empresas de pequeno porte que necessitam reduzir a coloração dos seus efluentes com baixo investimento (HONORIO, 2013).
 A técnica de adsorção torna-se mais atrativa quando se emprega um material adsorvente de baixo custo, de pouco processamento, abundante na natureza ou disponível como subproduto ou resíduo da indústria (CRINI, 2006). Nesse contexto, a casca de soja é um subproduto que representa uma fração de 8% a 10% da massa total do grão no processamento da soja na indústria (JIA et al., 2011). 
Estudos utilizando a casca de soja como material adsorvente apresentaram bons resultados para a remoção de metais (JIA et al., 2011), e de corantes (HONORIO, 2013; MODENES, et al., 2015).
Desta forma, este trabalho teve por objetivo investigar o emprego da casca de soja in natura como um adsorvente alternativo de baixo custo na remoção do corante reativo têxtil Azul BF-5G.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 LOCAL E PERÍODO DO EXPERIMENTO
O presente estudo foi desenvolvido no Laboratório de Química e no Laboratório de Matérias-Primas para Produção de Biodiesel, ambos localizados na Universidade do Estado de Mato Grosso- UNEMAT, Campus Universitário Deputado Estadual Renê Barbour. – e com o Departamento de Engenharia Química da Universidade Estadual de Maringá– UEM.
2.2 PREPARO DE SOLUÇÕES E ADSORVENTES
As cascas de soja foram coletada sem uma indústria esmagadora de soja localizada na região Centro-Oeste, no Estado do Mato-Grosso– Brasil. O adsorvente foi seco em estufa (Quimis 0314 M222) com temperatura de 60°C e pressão atmosférica. As cascas secas foram trituradas (moinho de martelo SP-33) e acondicionadas em sacos plásticos para uso posterior. 
Os reagentes químicos utilizados foram de padrão analítico. Para as soluções de corante usou-se o corante azul reativo BF-5G fornecido pela empresa Texpal, dissolvido em água destilada. As concentrações das soluções utilizadas foram medidas em espectrofotômetro UV-VIS ANALYSER (800M, Brasil).
Após uma revisão da literatura observou-se que a maior adsorção do corante azul reativo BF-5G ocorre no comprimento de onda incidente de 610 nm. Em seguida construiu-se uma curva de calibração utilizando solução de concentração conhecida de 0 a 100 mg L-1 com intervalo de 10 mg L-1.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Os resultados obtidos no teste do efeito do pH da solução do corante azul reativo BF-5G na adsorção pela casca de soja in natura, demonstrou capacidade de adsorção significativamente maior em pH= 1 e pH=2, ambos apresentado um percentual de remoção na faixa de 87% a 88%, mostrando que o pH é um importante parâmetro no fenômeno de adsorção. 
A Figura a seguir representa a diferença do percentual de remoção de corante das amostras entre o pH= 1 ao pH = 10 após a realização do teste do efeito do pH. 
Figura 4: Diferença do percentual de remoção do corante azul reativo BF-5G entre as amostras do pH=1 ao pH=10.
Segundo FIORENTIN et al. (2010), quando o pH da solução de corante diminui, mais prótons estão disponíveis na solução de corante e o número de sítios ativos carregados negativamente é reduzido, assim, os prótons são conduzidos para a superfície do adsorvente, que é composta principalmente por grupos funcionais tais como amino e carboxila, para ser mais positivamente carregada. O pH também pode afetar a estabilidade estrutural do corante reativo azul 5G, pois, sob uma condição ácida, a molécula do corante pode ser desprotonada no seio da solução, resultando numa molécula polar (R-SO3), com uma alta densidade de carga negativa. 
No estudo da velocidade de agitação do Shaker, verificou-se que, entre os testes realizados com as rotações (30, 60 e 90 rpm), a rotação de 60 rpm foi a que apresentou uma maior remoção para o pH= 1 e a rotação de 90 rpm foi a que apresentou uma maior remoção para o pH= 2.
No teste da influência da temperatura da solução, verificou-se que, entre os testes realizados com as temperaturas de (30, 40 e 50 ºC), a temperatura de 30 ºC mostrou-se uma diferença significativa de remoção de corante para o pH= 1 e a temperatura de 40 ºC mostrou-se superior para o pH =2.
4 CONCLUSÃO 
A casca de soja in natura, um subproduto da agroindústria brasileira, mostrou eficácia para a remoção do corante reativo azul BF-5G, apresentando um tempo de equilíbrio relativamente baixo e uma taxa de remoção de corante rápida.
Diante dos resultados obtidos, a casca de soja apresentou potencial como biosorvente para o controle da poluição gerada por efluentes têxteis, tornando-se uma ótima alternativa de adsorvente, com fácil disponibilidade, baixo custo e grandes volumes.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS
BHATNAGAR, A.; SILLANPÄÄ, M. Utilization of agro-industrial and municipal waste materials as potential adsorbents for water treatment—A review. ChemicalEngineeringJournal, v. 157, p. 277–296, 2010.
CRINI, G. Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: a review. Bioresource Technology, v. 97, p. 1061–1085, 2006.
GUPTA, V. K.; SUHAS.Application of low-cost adsorbents for dye removal – A review.Journalof Environmental Management, v. 90, p. 2313–2342, 2009.
MODENES, A. N.; ROSS, A. A.; SOUZA, B. V.; DOTTO, J.; GERALDI, C. Q.; QUINONES, F. R. E.; KROUMOV, A; D. Biosorption of BF-4B Reactive Red Dye by using Leaves of MacrophytesEichhorniacrassipes. Revista Int. J. Bioautomation, p. 33-44, 2013a.
HONORIO, J. F. Emprego da Casca de Soja como Adsorvente na Remoção de Corantes Reativos Têxteis. Tese(Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo – PR, 2013. 
JIA, L.; ENZAN, C.; HAIJIAAND, S.; TIANWEI, T. Biosorption of Pb2+ with Modified Soybean Hulls as Absorbent.Chinese Journal of Chemical Engineering, v. 19(2), p. 334-339, 2011.
MODENES, A. N.; QUINONES, F. R. E.; GERALDI, C. Q.; MANENTI, D. R.; TRIGUEROS, D. E. G.; OLIVEIRA, A. P.; BORBA, C. E.; KROUMOV, A. D. Assessment of the banana pseudostem as a low-cost biosorbent for the removal of reactive blue 5G dye. Revista Environmental Technology, p. 2892-2902, 2015b.