Avaliação da eficiência de biossorventes de fibra de coco na remoção do metal cobre em efluentes

Abstract

RESUMO Conhecidos por serem altamente tóxicos em baixíssimas concentrações na água, os metais pesados têm sido alvo de muitos estudos, sendo eles dedicados à sua remoção a limites aceitáveis do ponto de vista ambiental, baixo custo e eficiência. A técnica de adsorção tem se mostrado relevante e atraente na área de tratamento de efluentes, principalmente pelo baixo custo e sua afinidade com os conceitos de química verde. Neste contexto, a fibra de coco apresenta características que apontam como um potencial biossorvente, como, alto teor de carbono, presença de lignina e resistência mecânica, além de oferecer facilidade natural de ser encontrado e manejado. Neste trabalho avaliou-se a capacidade de adsorção da fibra do coco verde, para futuras aplicações na descontaminação de efluentes aquosos contendo o metal cobre. Para o estudo da eficiência no processo de adsorção foi realizada uma metodologia onde, em batelada, variou-se a concentração das fibras, o pH, a velocidade e o tempo de agitação. Um planejamento fatorial 2 4 completo foi utilizado para avaliar a significância estatística destas variáveis, na qual obteve-se um ajuste de 98% do modelo, com uma média geral de 77% de remoção de cobre. O parâmetro de maior relevância foi o efeito do pH em função da remoção, pois a média de remoção das amostras submetidas em meio alcalino foi de 80,17%, enquanto que em meio ácido foi de 73,78%. Já para o efeito da concentração de adsorvente, as amostras com menores concentrações de fibras mostraram-se mais eficientes, apresentaram uma média de remoção de 78,76%, sendo 5% mais eficientes que as amostras com 1000 mg. A análise estatística revelou que o tempo de contato e velocidade de agitação são irrelevantes estatisticamente, mas que a concentração e pH foram determinantes na eficiência da adsorção.__ABSTRACT Known for being highly toxic in very low concentrations in water, heavy metals have been the subject of many studies, being dedicated to their removal to acceptable limits from an environmental point of view, low cost and efficiency. The adsorption technique has been shown to be relevant and attractive in the area of wastewater treatment, mainly due to its low cost and its affinity with the concepts of green chemistry. In this context, coconut fiber has characteristics that point out as a biosorbent potential, such as high carbon content, the presence of lignin and mechanical resistance, in addition to offering natural ease of being found and handled. In this work, the adsorption capacity of green coconut fiber was evaluated for future applications in the decontamination of aqueous effluents containing copper metal. For the study of efficiency in the adsorption process, a methodology was carried out where, in batch, the fiber concentration, pH, speed and agitation time were varied. A complete factorial design 24 was used to assess the statistical significance of these variables, in which an adjustment of 98% of the model was obtained, with an overall average of 77% of copper removal. The most relevant parameter was the effect of pH as a function of removal, since the average removal of samples submitted in alkaline media was 80.17%, while in acidic media it was 73.78%. For the effect of the adsorbent concentration, the samples with lower concentrations of fibers proved to be more efficient, showed an average removal of 78.76%, being 5% more efficient than the samples with 1000 mg. Statistical analysis revealed that the contact time and agitation speed are irrelevant statistically, but that the concentration and pH were determinant in the adsorption efficiency.