Estudo da dessorção dos corantes

O estudo de dessorção é um parâmetro importante a ser investigado, pois seu valor dá uma ideia sobre a quantidade de ligações físicas envolvidas no processo de adsorção (MCKAY; IRELAND, 1987).

Os resultados obtidos estão apresentados na Figura 4.24 e mostram que os percentuais em torno de 45% para a dessorção do corante RR2, em uma solução fortemente básica, indicam que um dos principais processos de adsorção envolvido é por transferência de carga. Entretanto os 55% de corantes restantes que permaneceram adsorvidos nos adsorventes indicam que ligações químicas também podem estar envolvidas na adsorção (SANTOS et al., 2008).

Figura 4.24 Cinética de dessorção do corante RR2 para os adsorventes FQ e BIO em T=25ºC e pH=11,5. 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 0 100 200 300 400 500 600 % D e ss o r ç ã o t empo (min) FQ BIO

Estes resultados indicam que, devido à relativa baixa capacidade de dessorção dos adsorventes, estes devem ser adequadamente destinados em um aterro sanitário.

4.2.5 Estudo da influência da concentração de cloreto de sódio

Durante o processo de tingimento com corantes reativos há a utilização de grandes quantidades de sais (NETPRADIT et al., 2004). O estudo da influência do sal NaCl no % Remoção do corante RR2 está apresentado na Figura 4.25. Os testes foram conduzidos em pH=2,0 à 25°C e concentração inicial de corante era 800 mg/L.

Conforme observado na Figura 4.25 quando há um aumento da concentração de NaCl ocorre uma diminuição na remoção do corante, para ambos os adsorventes. Este declive se torna evidente já nas primeiras adições de NaCl ao sistema.

Figura 4.25 Influência da força iônica na remoção do corante RR2 com os adsorventes BIO e FQ (5 g·L-1) em T=25ºC e pH=2,0.

Este comportamento pode ser explicado com base na atração eletrostática. No pH em estudo a superfície do adsorvente está carregada positivamente de acordo com os resultados obtidos para pHPCZ e a superfície do adsorbato está carregada negativamente, devido aos grupos R-SO3- presentes na estrutura do corante RR2. Assim, quando as forças eletrostáticas entre a superfície do adsorvente e os íons adsorbato são atrativas, um aumento na força iônica irá diminuir a capacidade de adsorção. Já quando a atração eltrostática é repulsiva um aumento na força iônica irá aumentar a adsorção. Os íons Cl- podem interferir na

70,00 80,00 90,00 100,00 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 % R em o çã o [NaCl] mol/L BIO FQ

atração eletrostática entre os íons SO3- e as cargas positivas dos adsorventes, prejudicando a efetividade de adsorção dos corantes (AL- DEGS et al., 2008; NETPRADIT et al., 2004).

De uma maneira geral os resultados obtidos indicam que resíduos de lodo de indústria têxtil, quando tratados adequadamente, podem servir como adsorventes de baixo custo na remoção de corantes.

Alguns estudos na literatura utilizaram o corante reativo RR2 para os testes adsortivos. Em um deles, realizado por Vasques (2008) a adsorção do corante RR2 para um adsorvente preparado com uma mistura de lodo têxtil do tratamento de efluentes físico-químico e biológico, aliada a um tratamento térmico a 500°C na presença de oxigênio e tratamento químico com CH3COOH apresentou capacidade máxima de adsorção de 53,48 mg·g-1. Enquanto no trabalho desenvolvido por Netpradit et al. (2003) a capacidade máxima de adsorção para o corante RR2 foi de 62,5 mg·g-1 com a utilização de lodo contendo hidróxidos metálicos de uma indústria de eletrônica.

Os valores de capacidade máxima de adsorção obtidos neste trabalho foram de 159,3 mg·g-1 e 213,9 mg·g-1 , para adsorvente BIO e FQ, respectivamente. Estes resultados são promissores, uma vez que apresentaram melhoras em relação aos trabalhos da literatura para a remoção deste corante reativo utilizando resíduos industriais.

CONCLUSÃO

Os adsorventes preparados somente por tratamento térmico não se mostraram muito eficientes na remoção do corante, necessitando da etapa de tratamento químico. Para esta etapa os planejamentos fatoriais realizados apontaram que o maior % Remoção do corante é obtido com tratamento químico com solução de H2SO4 0,1M.

Determinou-se que a superfície dos adsorventes apresentam grupos carboxílicos, lactônicos e fenólicos e comprovou-se a eliminação de muitos compostos orgânicos após os tratamentos. A superfície dos adsorventes e dos lodos in natura apresentaram diferenças quanto à formação de poros após os tratamentos realizados. Os materiais in natura apresentam elementos tóxicos em baixas concentrações e após o preparo dos adsorventes ocorre concentração de elementos como alumínio, silício e ferro.

Os estudos cinéticos, em sua maioria, ajustaram-se melhor ao modelo de pseudo-segunda ordem e os estudos de equilíbrio ajustaram- se melhor ao modelo de Langmuir, ambos foram determinados por Teste-F. A capacidade de adsorção dos adsorventes diminui com a elevação do pH de 2,0 para 4,0, devido ao pHPCZ.

O aumento da temperatura de 25°C para 45°C não influencia na capacidade de adsorção dos corantes. Com o aumento da dosagem de adsorvente é observada maior capacidade de adsorção, uma vez que existem mais sítios adsortivos disponíveis e com o aumento da força iônica da solução há um desfavorecimento da adsorção do corante RR2.

O adsorvente FQ apresentou melhores resultados de capacidade de adsorção devido à sua maior área superficial BET e presença de grupos ácidos na superfície quando comparado ao adsorvente BIO.

Os parâmetros termodinâmicos investigados apontam para a ocorrência de processos de adsorção exotérmicos, espontâneos e o adsorbato possui afinidade para com os adsorventes preparados. Os valores de energia de ativação determinados indicam que o processo de adsorção ocorre por meio de adsorção física.

Por fim pode se concluir que os resultados obtidos indicam que estes resíduos de indústria têxtil podem ser tratados termicamente e quimicamente visando o aumento da capacidade de adsorção para corantes, servindo como uma alternativa de baixo custo à utilização do carvão ativado comercial.

SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS