Preparação e Caracterização de Compósitos de Argila/Quitosana para Remoção de Corante Azul de Metileno em Meio Aquoso

Abstract

Um dos problemas que assola a sociedade é a poluição hídrica, geralmente causada pelas indústrias têxteis que não possuem um método eficiente para remoção do corante, dessa forma liberando seus resíduos nas águas e as poluindo. Logo, sabendo que a água livre de contaminantes é importante para os seres vivos e sabendo que são necessárias medidas para diminuir o impacto causado, o objetivo do estudo foi sintetizar compósitos de argila/quitosana, caracterizá-los e aplicá-los na remoção de corante em meio aquoso. Para isso, os materiais percussores e os compósitos foram caracterizados por Espectroscopia na Região do Infravermelho (IFTR), Difratometria de Raios-X (DRX) e pH no ponto de carga zero (pHpcz). As caracterizações por IFTR e DRX mostraram que houve interação da quitosana com a argila, sendo que no primeiro verificou-se a conservação de grupos de ambos materiais percussores e pelo segundo revelou que a interação foi somente superficial pois não houveram deslocamentos dos picos verificados nos difratogramas. Os valores obtidos de pHpcz para os compósitos Ar-180/QT e Ar-580/QT foram: 8,5 e 8,4, respectivamente. O estudo do pH foi realizado na faixa de 3 a 11, sendo que o pH 10 foi considerado como pH ótimo, para ambos os materiais, nos testes de adsorção. Os experimentos cinéticos foram conduzidos em pH 10, a 25 °C e com a concentração do AM de 100 mg L-1. Nas condições estudadas, os tempos de equilíbrio para os compósitos Ar-180/QT e Ar-580/QT obtiveram tempos de equilíbrio de 300 e 250 minutos, respectivamente, entretanto foi estabelecido o tempo de 300 minutos como sendo o tempo ótimo para a adsorção. Os resultados experimentais melhor se ajustaram ao modelo cinético de segunda ordem, com valores de R2 > 0,95. As isotermas de adsorção foram obtidas para a faixa de concentração de AM de 5 a 350 mg L-1. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram aplicados na avaliação dos dados experimentais. O modelo que melhor se ajustou foi o de Freundlich, com valores de R2 > 0,98. As capacidades de máxima adsorção observadas foram: 46,04 e 41,38 mg g-1 para os compósitos Ar-180/QT e Ar-580/QT, respectivamente. Verificou-se, que os compósitos preparados foram obtidos de uma síntese eficiente, definida pelas caracterizações assim como a sua aplicação, tendo em vista os ensaios de adsorção trabalhados.