Avaliação da casca da semente da seringueira como adsorvente no tratamento de efluentes aquosos: estudo cinético e termodinâmico

Abstract

A remoção de corantes presentes em efluentes industriais tem recebido grande atenção nos últimos anos, devido aos danos ambientais que são causados pelo descarte indevido em corpos hídricos. Dentre os vários processos que podem ser aplicados, a técnica da adsorção, aliada à aplicação de adsorventes derivados de biomassa, tem se mostrado bastante interessante neste tratamento. Por isso, decidiu-se estudar neste trabalho o potencial adsorvente da casca da semente da seringueira (Hevea brasiliensis) em quatro formas (in natura, calcinado, carvão ativado com ácido e carvão ativado com base) na remoção do corante alaranjado de metila. Os quatro adsorventes foram avaliados e foi possível observar que o material in natura não foi capaz de promover a remoção do corante. Já os processos de calcinação e a ativação ácida e básica conseguiram proporcionar ao material uma maior capacidade de adsorção, sendo o carvão ativado com ácido o mais eficiente visto que o pré-tratamento empregado aumentou a porosidade do material, favorecendo o processo de adsorção. Devido a este melhor desempenho, o carvão foi utilizado para avaliar o efeito da concentração inicial da solução (25-150 mg/L), temperatura (25, 35 e 45 °C) e tempo de contato (0-360 min), e para estudar a cinética (pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula), as isotermas de equilíbrio (Freundlich, Langmuir, Temkin e Dubinin-Radushkevich) e as grandezas termodinâmicas (∆H, ∆S e ∆G) do processo de adsorção. Foram observados aumentos na quantidade adsorvida com o aumento da concentração inicial, assim como com o aumento da temperatura, este sendo também um indicativo da natureza endotérmica do processo. Os modelos cinéticos e de isoterma que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram, respectivamente, o modelo de pseudo-segunda ordem e o modelo de Freundlich. O estudo termodinâmico indicou que o processo de adsorção é espontâneo apenas para concentração inicial de 25 mg/L, endotérmico e que existe uma boa afinidade entre o adsorvente e o adsorvato.