Adsorção do corante Amarelo Ouro Remazol em bagaço de cana-deaçúcar quimicamente modificado.

Abstract

A contaminação dos recursos hídricos por corantes industriais é um dos principais problemas ambientais enfrentados atualmente, sendo o tratamento de efluentes têxteis um dos mais difíceis de serem realizados. Para a remediação ecológica, a biomassa tem sido usada como biossorvente nos processos de tratamento físico-químico e biológico. O Brasil, como principal expoente mundial na produção de cana-de-açúcar, tem o bagaço de cana como o maior resíduo agroindustrial do país e, por meio de uma modificação química, é possível transformá-lo em um adsorvente mais eficiente e, portanto, um produto de maior valor agregado. O objetivo deste trabalho é a adsorção do Amarelo Ouro Remazol (AOR), um corante aniônico de amplo uso na indústria têxtil, em bagaço de cana modificado com epicloridrina e trietilamina (BTEA). A incorporação dos grupos amônio quaternário em BTEA foi comprovada pela caracterização por ganho de massa, análise elementar (C, N, H e Cl), difração de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, ressonância magnética nuclear de carbono 13 no estado sólido, análise termogravimétrica, área superficial específica, distribuição de tamanho de poros e ponto de carga zero. Estudos de adsorção em batelada foram realizados para determinação das propriedades adsortivas e dessortivas de BTEA, permitindo assim a avaliação do seu reuso e sua aplicação em coluna de leito fixo para tratamento de efluentes. Os resultados mostraram que a melhor dosagem, velocidade de agitação e pH foram 0,2 g L-1 , 50 RPM e 7,00, respectivamente. A cinética de adsorção revelou um tempo de equilíbrio de 720 min e a capacidade máxima de adsorção foi de 369,2 mg g-1 . Os resultados da titulação calorimétrica isotérmica e os parâmetros termodinâmicos confirmaram que a adsorção do AOR em BTEA é um processo exotérmico, espontâneo e entropicamente dirigido. O BTEA apresentou bom desempenho na adsorção do AOR em coluna de leito fixo, sendo que a coluna pôde ser operada por 415, 390 e 315 min em cada ciclo consecutivo, com valores de capacidade de adsorção de 422, 371 e 332 mg g-1 , respectivamente. As curvas de ruptura foram modeladas pelos modelos de Thomas e Bohart-Adams (R 2 > 0,99). As eficiências de dessorção (Edes) de cada ciclo foram 60%, 71% e 68% e as eficiências de re-adsorção (Ere-ads) foram de 88% e 79%, valores esses superiores aos obtidos em batelada (Edes = 49,5% e Ere-ads = 46,7%). Os estudos de adsorção empregando efluente têxtil em batelada e em coluna de leito fixo apresentaram elevada porcentagem de remoção de cor por BTEA, atendendo a legislação. Por fim, os resultados obtidos demonstraram o potencial do BTEA para o tratamento de efluentes industriais, principalmente para uma etapa de polimento.