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Otimização da adsorção do Erionyl Yellow A-R em carvão ativado do bagaço da cana-de-açúcar por meio de planejamento experimental / Optimization of the adsorption of Erionyl Yellow A-R on activated charcoal from sugarcane bagasse using design of experiment

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Academic year: 2020

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761

Otimização da adsorção do Erionyl Yellow A-R em carvão ativado do

bagaço da cana-de-açúcar por meio de planejamento experimental

Optimization of the adsorption of Erionyl Yellow A-R on activated

charcoal from sugarcane bagasse using design of experiments

DOI:10.34117/bjdv5n12-052

Recebimento dos originais: 17/11/2019 Aceitação para publicação: 05/12/2019

Larissa Azevedo Soares

Doutoranda na Universidade Federal do Rio Grande do Norte Endereço: Av. Sen. Salgado Filho, 3000 - Candelária, Natal - RN

E-mail: larissa.so@hotmail.com Guilherme Mentges Arruda

Doutorando na Universidade Federal do Rio Grande do Norte Endereço: Av. Sen. Salgado Filho, 3000 - Candelária, Natal - RN

E-mail: guilherme_mentges@hotmail.com Luana Rabelo Hollanda

Doutoranda na Universidade Federal do Rio Grande do Norte Endereço: Av. Sen. Salgado Filho, 3000 - Candelária, Natal - RN

E-mail: luanarhollanda@hotmail.com Maria Clara Mendes da Silva Mestranda na Universidade de São Paulo

Endereço: Av. Sen. Salgado Filho, 3000 - Candelária, Natal - RN E-mail: mariaclara_mendess@yahoo.com.br

André Luis Lopes Moriyama

Professor Doutor na Universidade Federal do Rio Grande do Norte Endereço: Av. Sen. Salgado Filho, 3000 - Candelária, Natal - RN

E-mail: allmoriyama@eq.ufrn.br Carlson Pereira de Souza

Professor Doutor na Universidade Federal do Rio Grande do Norte Endereço: Av. Sen. Salgado Filho, 3000 - Candelária, Natal - RN

E-mail: carlson@eq.ufrn.br

RESUMO

Os corantes sintéticos apresentam uma grande aplicabilidade em diversos segmentos da indústria. Na indústria têxtil, devido às ineficiências nos processos de tingimento, 200.000 toneladas por ano desses produtos passam para o efluente industrial, sendo parte dele despejada no meio ambiente sem tratamento prévio. Quando lançados em corpos hídricos,

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 mesmo em pequenas concentrações, os corantes podem afetar o processo de fotossíntese dos organismos presentes, devido à diminuição da penetração solar, causando um desequilíbrio no ecossistema. Dessa forma, se faz necessária a realização de um método de tratamento capaz de remover esses compostos. No caso dos corantes solúveis, os processos envolvendo adsorção se mostram eficazes em sua remoção. Com isso, este trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar carvão ativado obtido a partir do bagaço de cana-de-açúcar, determinar sua eficiência no processo de adsorção do corante Erionyl Yellow A-R, bem como utilizar técnicas estatísticas com a finalidade de avaliar e otimizar os diferentes parâmetros do processo de adsorção desse corante no carvão ativado. O resultado das caracterizações do adsorvente mostrou grande presença de microporos, resultando numa área específica superior a 1200 m²g. Os ensaios de adsorção foram realizados variando-se o pH e a temperatura do meio. Através dos dados obtidos estatisticamente, verificou-se que as variáveis estudadas apresentaram efeitos significativos, dentro da faixa de níveis experimentais estudada, extrapolando a linha de referência correspondente ao intervalo de confiança de 95%. Verificou-se também que o ensaio a 30 °C e pH 2 obteve a maior quantidade de corante adsorvido pelo carvão ativado (q), atingindo um valor de 61,1 mg/g.

Palavras-chave: Adsorção, carvão ativado, Erionyl Yellow A-R, planejamento experimental. ABSTRACT

Synthetic dyes are widely applicable in various industry segments. In the textile industry, due to inefficiencies in dyeing processes, 200,000 tons per year of these products mix with the industrial effluent, part of which is discharged into the environment without previous treatment. When released into water bodies, even in small concentrations, the dyes can affect the photosynthesis process of living beings, due to decreased solar penetration, causing an imbalance in the ecosystem. In this sense, a treatment method capable of removing these compounds is required. In the case of soluble dyes, the processes involving adsorption are effective in their removal. Thus, this work aims to produce and characterize activated charcoal obtained through sugarcane, determine its efficiency in the process of adsorption of Eryonil Yellow A-R, and utilize statistical techniques intended to evaluate and optimize different parameters of the process of adsorption of this dye in activated charcoal. The results of characterization of the adsorbent has indicated a large presence of micropores, resulting in a specific area greater than 1200 m2g-1. The adsorption experiments were conducted while varying the pH and temperature of the medium. From the statistical data analysis, it was possible to confirm that these variables presented significant effects, within confidence interval of 95%. Furthermore, the experiment at 30 ℃ and pH 2 presented the greater amount of dye adsorbed by activated charcoal (q), reaching a value of 61,1 mg/g.

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 1 INTRODUÇÃO

Uma grande variedade de corantes sintéticos é utilizada na indústria, não apenas para o tingimento têxtil, mas também em processos industriais farmacêuticos, alimentícios, na produção de plásticos, cosméticos, tintas e papéis. Acredita-se que mais de 10.000 diferentes corantes e pigmentos sejam utilizados industrialmente, resultando em uma produção anual de 700.000 toneladas em todo o mundo (Chequer et al., 2013; Zollinger, 1999).

A classificação dos corantes com base na sua aplicação vem sendo o principal método adotado pelo Colour Index (C.I.) (Pepling et al., 1997). Outra possível classificação pode ser feita quanto a sua estrutura química (antraquinona, azo e outros). O grupo azo é o mais utilizado, representando uma parcela equivalente a 60% de todos os corantes (Gupta et al., 2009; Iqbal, 2008; Shah, 2014).

Os resíduos dessas substâncias químicas, quando presentes nos efluentes industriais, podem ser perceptíveis em concentrações próximas a 1 ppm (Daneshvar et al., 2003; Guaratini e Zanoni, 2000; Mohan et al., 2002). Na indústria têxtil, por exemplo, devido a ineficiências nos processos de tingimento, 200.000 toneladas por ano desses produtos passam para o efluente industrial, sendo parte dele despejada no meio ambiente sem tratamento prévio (Chequer et al., 2013).

Quando despejados em sistemas hídricos, mesmo em pequenas concentrações, podem afetar o processo de fotossíntese dos organismos presentes devido à diminuição da penetração solar, causando um desequilíbrio no ecossistema (Guaratini e Zanoni, 2000; O’Mahony et al., 2002).

Além dos danos ao meio ambiente, tais compostos também são prejudiciais aos seres humanos. Embora estudos demonstrem que apenas um número reduzido de corantes pode apresentar toxicidade aguda (DL50 < 5g/Kg) (Anliker, 1979; Clarke e Anliker, 1980, 1984), certos corantes e intermediários apresentam propriedades carcinogênicas e mutagênicas quando o ser humano é exposto a essas substâncias por longos períodos (Clarke e Steinle, 1995; Hunger, 1994).

O corante objeto desse estudo, conhecido comercialmente por Erionyl Yellow A-R, apresenta-se na forma de um pó de cor alaranjado, é solúvel em água, possui alto poder de fixação, e sua principal aplicação é no processo de tingimento têxtil. Adequado para tingir lã, seda, fibra de poliamida, e também para colorir couro (Biggi, 2014).

Quimicamente, possui características ácidas, é aniônico e faz parte do grupo de compostos classificados como azo. Esses compostos possuem, no mínimo, uma ligação dupla entre

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 átomos de nitrogênio (N=N), havendo a possibilidade de apresentar diferentes estruturas (Growther e Meenakshi, 2008).

O agravamento dos problemas ambientais em virtude do aumento da atividade industrial tem gerado a necessidade de criação de novas tecnologias para lidar com os resíduos produzidos. O descarte de efluentes líquidos é controlado pelo Governo e regulamentado por leis e resoluções que limitam as concentrações nas quais os poluentes podem estar presentes em efluentes que são despejados no meio ambiente.

Diante disso, diferentes processos são empregados no tratamento de efluentes a fim de se adequarem às rígidas regras ambientais. Esses tratamentos de efluentes são, geralmente, classificados como físicos, biológicos e físico-químicos. Dentre os métodos físicos, destacam-se: precipitação, adsorção, osmose reversa, filtração e destilação (Vončina e Majcen-Le-Marechal, 2003). No caso dos corantes solúveis em água, os processos envolvendo adsorção se mostram eficazes em sua remoção (Amin, 2008; Juang et al., 2001; Otero et al, 2003).

Por possuir uma área superficial muito elevada, os carvões ativados podem ser empregados em processos de adsorção de substâncias inorgânicas presentes em um determinado efluente. Porém, devido ao seu valor comercial ser relativamente elevado, diversos pesquisadores buscam a utilização de biomassa como precursor para sua produção (Hameed e Daud, 2008).

Uma alternativa para o aproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar é a produção de carvão ativado, pois o uso de materiais renováveis para esta finalidade, sobretudo das fibras naturais (fibra de coco, sisal e outros) e dos restos de frutas tropicais do Brasil, que tem abundância de matéria-prima, tem sido crescente. Com isso, adiciona-se valor econômico, ajuda-se a reduzir o custo de descarte dos resíduos e, o mais importante, fornece-se uma alternativa potencialmente barata aos carvões ativados comerciais (Rafatullah et al., 2010).

Buscando a otimização dos processos de adsorção, vários autores vêm utilizando o planejamento experimental como suporte (Kavak, 2009; Ricou-Hoeffer et al., 2001; Silva, 2007). Com base na estatística, essa ferramenta visa maximizar a qualidade das informações obtidas acerca das interações e efeitos dos fatores (como pH e temperatura) na propriedade de interesse (como a razão entre a massa de corante removida e massa de adsorvente) com a menor quantidade de ensaios (Ricou-Hoeffer et al., 2001).

Neste sentido, este trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar carvão ativado obtido a partir do bagaço de cana-de-açúcar, determinar sua eficiência no processo de adsorção do corante Erionyl Yellow A-R, bem como utilizar técnicas estatísticas com a finalidade de

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 avaliar e otimizar os diferentes parâmetros do processo de adsorção desse corante no carvão ativado.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

Esse trabalho busca, por meio de técnicas estatísticas, otimizar o processo de adsorção do corante Erionyl Yellow A-R, em carvão ativado obtido do bagaço de cana-de-açúcar. A Tabela 1 apresenta as informações acerca do corante investigado enquanto a Figura 1 apresenta a sua estrutura molecular.

Tabela 1. Informações corante. Nome Científico Acid Orange 67 Nome Comercial Erionyl Yellow A-R

Nº CAS 12220-06-3

Índice Internacional de Cores 14172 Fórmula C26H21N4NaO8S2

Massa Molecular 604,59 (g mol-1)

Classe Monoazo

Fonte: Biggi et al., 2014.

Figura 1. Estrutura molecular do composto Erionyl Yellow A-R.

Fonte: ChemBlink, 2018.

2.1 SÍNTESE DO CARVÃO ATIVADO

A metodologia de preparo do carvão ativado seguiu todas as etapas de acordo com o proposto nos estudos por Soares (2014).

Primeiramente, o bagaço de cana-de-açúcar foi impregnado com uma solução de H3PO4

a 20% na proporção de 2, em relação Ácido/Bagaço, de acordo com a Equação 1, sendo mantida sob agitação, em temperatura ambiente, por 2 horas.

R = MA/MB = 2 (1)

Onde R é a razão de impregnação, MA é a massa de ácido fosfórico em solução e MB é a

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 Após a impregnação, o material foi seco em estufa a 70 ºC por 12 horas e, então, submetido à tratamento térmico no reator tubular sob fluxo de nitrogênio, numa vazão de 1 L/min, numa taxa de aquecimento de 10 °C/min até atingir 400 ºC, permanecendo nessa temperatura por 3 horas. Em seguida, o material foi lavado com solução 20% de HCl, para retirada de cinzas, e com cloreto de metileno seguido de álcool etílico, ambos P.A., e água (até pH próximo ao neutro), para a remoção de bioóleo que estava obstruindo os poros. A lavagem teve um tempo de duração de 30 minutos, tendo sido repetida 3 vezes. Após as lavagens, o material foi seco em estufa a 100 °C por 12 horas.

As técnicas utilizadas para caracterização do carvão ativado foram Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV, para o estudo morfológico, e Volumetria de Nitrogênio, para verificar o volume de poros e área específica do material preparado.

2.2 ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E PH SOBRE O PROCESSO DE ADSORÇÃO

Sabe-se que vários são os fatores que influenciam o processo de adsorção, como a área superficial, as propriedades do adsorvente e do adsorvato, a temperatura do sistema, natureza do solvente e o pH do meio.

Neste trabalho, a influência das variáveis temperatura (T) e pH foram estudadas utilizando-se a técnica de planejamento fatorial completa com três repetições no ponto central.

Os valores de cada nível são apresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Níveis das variáveis do planejamento fatorial completo 22 para o Erionyl Yellow A-R.

Variáveis Nível (-1) Ponto central (0) Nível (+1) T (℃) 15 24 30 pH 2 5,7 10 Fonte: Os Autores (2018)

As condições fixas experimentais adotadas para a obtenção da quantidade de corante adsorvida por massa de carvão ativado (q) foram volume de 20 mL para solução de Erionyl Yellow A-R, com concentração inicial de 25 mg/L, e massa de carvão ativado de 5 mg.

Todos os experimentos foram realizados no Shaker da marca TECNAL modelo TE-422 na rotação de 100 rpm e, a fim de garantir que o conjunto – corante/carvão ativado – atingisse o equilíbrio de adsorção, cada experimento teve duração de 24 horas.

Após esse tempo, as soluções foram centrifugadas e analisadas no Espectrofotômetro UV-Vis da marca Varian. Os espectros de absorção molecular do Erionyl Yellow A-R foram

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 obtidos na região do visível, fazendo-se medidas de absorbância na faixa de 200 a 800 nm a intervalos de 1 nm. O comprimento de onda referente ao maior valor de absortividade foi utilizado para obtenção da curva analítica e sua respectiva equação da reta empregada no cálculo da concentração final de corante em solução.

Conhecendo a concentração final de corante em solução (após atingir o equilíbrio de adsorção), é possível, então, calcular a quantidade de corante adsorvida pelo carvão ativado (q) através da Equação 02.

𝑞 =(𝐶𝑖 − 𝐶𝑓). 𝑉

𝑀 (2)

Onde Ci é a concentração inicial de corante, Cf a concentração de equilíbrio de corante,

M é a massa do carvão ativado e V o volume da solução de corante.

A partir do valor obtido pelo cálculo da quantidade adsorvida foi possível trabalhar os dados experimentais e, com auxílio de um software estatístico, estudar o comportamento do processo de adsorção do Erionyl Yellow A-R em carvão ativado preparado a partir do bagaço de cana-de-açúcar.

3 RESULTADOS E DISCUSÕES

3.1 CARACTERIZAÇÃO DO CARVÃO ATIVADO POR MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV)

As micrografias obtidas por MEV foram efetuadas visando ampliar as informações de caracterização, uma alternativa para avaliar a textura do material preparado. Os resultados podem ser observados nas imagens da Figura 2.

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 Figura 2. MEV para o carvão ativado

Fonte: Os Autores (2018).

Observando ainda a Figura 2, é possível verificar a presença de poros com diâmetro variados. Isso se deve ao fato de o agente ativante ter o poder de aumentar os poros já presentes e produzir novos poros.

3.2 CARACTERIZAÇÃO DO CARVÃO ATIVADO POR VOLUMETRIA DE NITROGÊNIO

A isoterma de adsorção de N2 (77 K) obtida por meio da análise do carvão ativado é

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 Figura 3. Isoterma de adsorção e dessorção para o carvão ativado.

Fonte: Os Autores (2018).

Pode-se constatar que o carvão ativado apresenta uma isoterma aproximadamente do tipo I, típica de materiais microporosos, conforme os estudos de Brunauer et al. (1940). Esse resultado é confirmado com os valores obtidos pelo método BET para área específica mostrados na Tabela 3.

Tabela 3. Propriedades físico-químicas do carvão ativado.

Material Área Superficial Específica (m²g-1) Volume Total de Poros (mm3g-1) Raio médio de Poros (nm) Carvão Ativado 1224,84 363,28 1,6 Fonte: Os Autores (2018).

O carvão ativado produzido a partir do bagaço de cana-de-açúcar obteve grande área específica. Esse resultado já era esperado devido ao tipo de isoterma de adsorção observado na Figura 3 que, pelo seu formato, indica a presença de microporos no material. Essa característica é essencial quando se trata de aplicações para processos de adsorção, o que justifica seu uso nesse trabalho.

Os altos valores de área superficial específica e volume total de poros do carvão ativado preparado a partir do bagaço de cana-de-açúcar podem ser comparados aos carvões ativados produzidos usando diferentes ativadores (ZnCl2, NaOH e H3PO4) e métodos de produção. A

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 comparação entre os valores obtidos neste trabalho e os resultados encontrados na literatura pode ser observada na Tabela 4.

Tabela 4. Influência das variáveis no processo de adsorção do corante em carvão ativado Matéria-prima do Adsorvente Agente

ativante

Área superficial específica (m²g

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Referências

Bagaço de cana H3PO4 1224,84 Este trabalho

Caroço de açaí (AC-R1) H3PO4 990,81 Souza et al. (2019)

Pinus taeda NaOH 959,9 Jang et al. (2018)

Casca da semente de Hevea

brasiliensis KOH 1225

Hameed et al. (2008)

Casca de noz pecan H3PO4 1017 Dastgheib et al.

(2001) Fonte: Os Autores (2018).

3.3 INFLUÊNCIA DAS VARIÁVEIS NO PROCESSO DE ADSORÇÃO DO CORANTE EM CARVÃO ATIVADO

A utilização de planejamento experimental possibilita realizar um estudo mais abrangente das variáveis independentes, permitindo que os experimentos sejam realizados de maneira mais organizada e numa quantidade mínima.

Para o estudo da adsorção do corante Erionyl Yellow A-R em carvão ativado, foram realizados 8 ensaios no planejamento experimental completo, sendo 3 deles repetições no ponto central.

A Tabela 5 apresenta os resultados obtidos do planejamento com a resposta (quantidade adsorvida) em cada combinação de níveis para as variáveis independentes pH e temperatura.

Tabela 5. Matriz do planejamento experimental fatorial 22. pH Temperatura (°C) q (mg/g) +1 -1 15,5 +1 +1 50,9 -1 -1 28,4 -1 +1 61,1 0 0 29,5 0 0 30,3 0 0 31,6 Fonte: Os Autores (2018).

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 A partir desses resultados, provenientes do planejamento, foi realizada uma regressão não linear dos dados experimentais. Isso permite selecionar a combinação de níveis maximizados na obtenção da melhor resposta para cada situação. O modelo obtido da regressão dos dados experimentais para o Erionyl Yellow A-R está representado na Equação 3, onde os parâmetros em negrito são os valores estatisticamente significativos, em nível de 95% de confiança. Observa-se no modelo os desvios padrões para cada coeficiente.

𝑞 = (𝟑𝟑, 𝟕𝟗 ± 𝟎, 𝟒𝟏) – (𝟓, 𝟑𝟗𝒑𝑯 ± 𝟎, 𝟓𝟒) + (𝟏𝟓, 𝟗𝟗𝑻 ± 𝟎, 𝟓𝟑)

+ (0,75 𝑝𝐻 𝑇 ± 0,54) (3)

Pela equação, é possível notar que os parâmetros significativos foram o pH e a temperatura, quando analisados de forma isolados. Entretanto, quando se observa a interação entre as duas variáveis (pH e T) nota-se que não há significância estatística para o processo. Isso pode ser observado melhor na Figura 4 pelo diagrama de Pareto.

Figura 4. Diagrama de Pareto.

Fonte: Os Autores (2018).

Observando o Diagrama de Pareto representado na Figura 4, confirma-se que ambas as variáveis apresentaram efeitos significativos dentro da faixa dos níveis experimentais estudados e, extrapolando a linha de referência correspondente ao intervalo de confiança de 95%, a temperatura se destaca como a variável de maior significância.

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 O erro experimental e os principais fatores e suas interações foram avaliados pelo teste F. Os efeitos e coeficientes estimados podem ser vistos na Tabela 6.

Tabela 6. Efeitos e coeficientes estimados para o planejamento experimental 22 .

Fator Efeito Erro

padrão t(2) p -95% Limite de confiança + 95% Limite de confiança Média 33,78849 0,40853 82,7074 0,000146 32,03072 35,54625 1 (pH) -5,38601 0,535936 -10,0497 0,009757 -7,69196 -3,08006 2 (T) 15,9877 0,532041 30,0497 0,001106 13,69851 18,27689 1 por 2 0,7528 0,536546 1,403 0,295702 -1,55577 3,06137 Fonte: Os Autores (2018).

Na Tabela 7 encontram-se os parâmetros da análise de variância (ANOVA).

Tabela 7. Análise da variância para o ajuste do modelo linear (ANOVA) para o Erionyl Yellow.

Coeficiente de correlação 0,8167 Teste F (calculado) 8,93 Ftabelado para 95% de confiança 6,94 Fcalculado/Ftabelado 1,29 Fonte: Os Autores (2018).

Pela Tabela 7, observa-se que o coeficiente de correlação foi de aproximadamente 0,82. Com relação ao teste F, verifica-se que o modelo é estatisticamente significativo em nível de 95% de confiança, pois o Fcalculado foi maior que o Ftabelado (Barros Neto, 2001).

Devido ao fato de o modelo ser estatisticamente significativo, pode-se construir uma superfície de resposta para verificar as faixas das variáveis de entrada em estudo que maximizam a quantidade adsorvida do corante. A superfície de resposta do planejamento fatorial experimental 22 realizado está apresentada na Figura 5.

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Figura 5. Efeito do pH e da Temperatura sobre a quantidade adsorvida.

Fonte: Os Autores (2018).

Observa-se que, a maior quantidade adsorvida de corante (aproximadamente 61 mg/g) pelo carvão ativado se encontra na região onde o pH é igual a 2 e temperatura igual a 30 °C, sendo esse valor um resultado expressivo.

4 CONCLUSÃO

Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o carvão ativado produzido a partir do bagaço de cana-de-açúcar apresentou grande eficiência na remoção do corante Erionyl Yellow A-R, mesmo utilizando uma quantidade de massa muito pequena. Isso se deve ao fato de o carvão ativado produzido possuir grande área superficial específica.

Para o cálculo da quantidade de corante adsorvida (q), é necessário que o carvão ativado seja saturado e a capacidade máxima de adsorção seja atingida. Assim, para garantir que esse equilíbrio fosse atingido, o tempo de 24 horas se mostrou suficiente.

Em relação ao planejamento experimental, verificou-se que as variáveis estudadas – pH e temperatura - apresentaram efeitos significativos num intervalo de confiança de 95% e que a temperatura se destaca como a variável de maior significância. Em uma abordagem mais geral, conclui-se que o processo de adsorção estudado é favorecido tanto pelo aumento da temperatura, quanto pela diminuição do pH da solução.

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 Por fim, o ensaio a 30 °C e pH igual a 2 se revelou o mais eficiente na remoção do Erionyl Yellow A-R, tendo sido obtido um valor de corante adsorvido por massa de carvão ativado (q) igual a 61,1 mg/g.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Núcleo de Ensino e Pesquisa em Petróleo e Gás (NUPEG) e ao Laboratório de Tecnologia Supercrítica e Biodiesel pelo acolhimento e disponibilização dos recursos necessários para garantir viabilidade técnica do presente estudo, ao Laboratório Associado de Combustão e Propulsão - LCP/ INPE pela realização das análises de volumetria de nitrogênio no carvão ativado, em especial ao Prof. Dr. Turíbio Gomes Soares Neto; e a CAPES pelo apoio financeiro e a concessão de bolsas.

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Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 12, p. 28781-28797 dec. 2019 ISSN 2525-8761 REFERÊNCIAS

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Tabela 1. Informações corante.
Tabela 3. Propriedades físico-químicas do carvão ativado.
Tabela 4. Influência das variáveis no processo de adsorção do corante em carvão ativado  Matéria-prima do Adsorvente  Agente
Figura 4. Diagrama de Pareto.
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