EFLUENTES SINTÉTICOS

Os efluentes sintéticos utilizados foram preparados com reagentes analíticos de grau P.A. diluindo-se as soluções padrão, contendo os adsorvatos de interesse: corante azul de metileno (AM), corante Azul Reativo 5G (AR) e Fenol (F).

A utilização dos corantes e do fenol visou a um estudo exploratório das propriedades adsorvedoras do xisto, sendo assim conduzidas apenas com as amostras de xisto e Carvão Ativado em Pó nº 1.

Um estudo mais aprofundado com o efluente sintético fenol foi realizado com objetivo de verificar o tipo de adsorção ocorrida, propriedades termodinâmicas e adequação dos dados de equilíbrio aos modelos de adsorção (Langmuir e Freundlich).

3.2.1 Corante Azul de Metileno

O azul de metileno é um corante catiônico solúvel em água ou em álcool, de fórmula molecular (C16H18CN3S) e massa molar 319,85 g.mol−1. O efluente sintético contendo este corante foi preparado em ácido acético glacial a 5% (v/v) a partir de uma solução estoque do corante obtida com reagente analítico grau P.A. marca VETEC, 95% de pureza. Para a determinação das constantes de adsorção em ensaios em batelada foram utilizadas concentrações que variaram de 2 a 60 _. −1

L

mg . Na condução dos ensaios cinéticos foi utilizada

concentração de 60 _. −1

L

mg .

Figura 10: Adsorventes padronizados utilizados na parte experimental, todos com 1,0g de amostra.

A determinação analítica das concentrações do azul de metileno foi realizada com diluição das amostras do corante em uma solução de ácido acético glacial 0,25 % (v/v), usando um espectrofotômetro ultravioleta/visível, marca SHIMADZU modelo Cary 50, no comprimento de onda de 624nm, com a ajuda de uma curva analítica apropriada.

Os ensaios com o corante azul de metileno são normalmente utilizados quando se quer determinar a mesoporosidade de um material adsorvedor, neste caso, o teste foi empregado apenas às amostras de xisto e CAP1. Este ensaio foi baseado na norma ASTM D3860/1998. Os resultados expressos por esta determinação são freqüentemente externados para uma medida da área superficial disponível aos adsorvatos orgânicos (moléculas orgânicas) com tamanho molecular semelhantes às do azul de metileno (Carbomafra (1999); Stachiw et al., 2006).

A Figura 11 mostra a estrutura química do corante azul de metileno utilizado na produção do efluente sintético.

Figura 11: Estrutura química do adsorvato corante azul de metileno utilizado no estudo como efluente sintético.

3.2.2 Corante Azul Reativo 5G

O azul reativo 5G é um dos principais corantes utilizados pelas lavanderias industriais. É produzido pela TEXPAL Química. Possui solubilidade acima de 100 _. −1

L

g a 25ºC e massa

molar de 815 _. −1

mol

g (Texpal, 2005 apud Lambrecht, 2007). Este corante pertence à classe

dos corantes reativos monoclorotriazina do tipo azo (Koprivanac et al., 2005).

O efluente sintético contendo o corante azul Reativo 5G foi preparado com água ultra pura partindo-se de uma solução estoque obtida com corante cedido pela TEXPAL Química. Para a determinação das constantes de adsorção em ensaios em batelada foram utilizadas concentrações que variaram de 2 a 30 _. −1

L

mg . Na condução dos ensaios cinéticos foi utilizada

concentração de 30 _. −1

L mg .

A determinação das concentrações de equilíbrio, obtidas durante os ensaios de adsorção com o corante azul reativo 5G, foi realizada diretamente no filtrado após a condução dos ensaios de adsorção com a ajuda de uma curva analítica apropriada e usando o mesmo Espectrofotômetro da análise do corante azul de metileno, no comprimento de onda de 610nm.

O ensaio de adsorção com o efluente sintético contendo o adsorvato corante azul reativo 5G teve como objetivo verificar a presença de sítios de adsorção no xisto e/ou poros compatíveis com o tamanho da molécula deste corante, uma vez que o seu diâmetro molecular é maior do que os demais adsorvatos estudados.

A Figura 12 mostra a estrutura química do corante azul Reativo 5G utilizado na produção do efluente sintético.

Figura 12: Estrutura química do adsorvato corante azul Reativo 5G utilizado no estudo com o efluente sintético.

3.2.3 Fenol

O fenol é uma substância derivada de hidrocarboneto aromático mono substituído, de forma molecular C6H5OH. Industrialmente os compostos fenólicos são gerados como subprodutos industriais e acabam sendo um dos maiores causadores de riscos tóxicos e ecológicos para a vida aquática, mesmo em baixas concentrações.

A obtenção do efluente sintético contendo fenol e sua determinação foi baseada em norma do Standard Methods for Examination of Water & Wastewater (2005), que empregou água ultra pura para a diluição de uma solução estoque obtida com reagente analítico grau P.A importado marca Alfa Aesar, com 99,5% de pureza.

Para a determinação das constantes de adsorção em ensaios em batelada foram utilizadas concentrações que variaram de 2-60 _. −1

L

utilizada uma concentração de 40 _. −1

L

mg . Estas soluções foram preparadas diluindo-se a

solução padrão, previamente preparada e padronizada.

A determinação das concentrações de fenol foi realizada através do método proposto por Gales e Booth (1976) e padronizado de acordo com método proposto no Standard

Methods for Examination of Water & Wastewater (2005), que é baseada na reação

colorimétrica entre o fenol e a 4-aminoantipirina na presença de ferricianeto de potássio, num pH levemente básico, formando um composto pertencente ao grupo da antipirina, com coloração proporcional à concentração do fenol em solução, mostrado naFigura 13.

A absorbância do composto formado foi medida no comprimento de onda em 500 nm e, posteriormente, comparada à curva analítica. O equipamento utilizado para a leitura da absorbância foi um espectrofotômetro ultravioleta/visível, marca Varian, modelo Cary 50. O método analítico com 4-aminoantipirina determina fenol, fenóis orto ou para-substituídos em que o substituinte é um grupo carboxílico, metoxílico, sulfônico, porém não determina os fenóis, para-substituídos nos quais o substituinte é um grupo alquílico, arílico, nítrico, benzílico, nitroso ou aldeídico, nem os fenóis meta substituídos (Baggio, 2007).

No caso de efluentes industriais contendo fenóis que possuam compostos potencialmente capazes de interferir na reação colorimétrica, a norma do Standard Methods

for Examination of Water & Wastewater (2005) indica a necessidade da destilação da amostra

(efluente industrial) para extração destes interferentes antes da reação com a 4- aminoantipirina para a determinação dos fenóis totais. No presente estudo empregou-se o método direto, após comparações realizadas com o método de destilação, pois as diferenças observadas nos níveis de concentração monitorados não foram expressivas. Além disso, o método direto mostrou-se operacionalmente mais adequado.

3.3 EFLUENTES INDUSTRIAIS