Caracterização e aplicação de serragem de pinus elliorrii da indústria moveleira na remoção do corante azul de metileno
Resumen
Os resíduos de serragem da indústria moveleira possuem grande potencial para serem utilizados como adsorventes no tratamento de efluentes têxteis. Além de apresentarem baixo custo, possuem em sua estrutura química diversos componentes ricos em grupos funcionais oxigenados que são capazes de interagir com as moléculas de corante presentes nas águas de rejeito. A utilização desses materiais como adsorventes também pode contribuir para a redução da disposição incorreta desses resíduos no meio ambiente, proporcionando um destino mais nobre para os mesmos. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo utilizar a serragem de Pinus elliottii da indústria moveleira na remoção do corante azul de metileno (AM) de soluções aquosas por meio da técnica de adsorção. Inicialmente, a serragem passou por um tratamento em Soxhlet, utilizando os solventes benzeno, etanol e água. Depois
de seco, o material foi caracterizado por meio das técnicas de espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), determinação da área superficial específica (BET) e do diâmetro de poros (BJH), e determinação do pH no ponto de carga zero (pHPCZ). Em seguida, a influência de parâmetros experimentais no processo adsortivo, como tempo de contato, pH inicial do meio, velocidade de agitação, massa de serragem de Pinus elliottii e concentração inicial de corante, assim como o equilíbrio, a cinética e a termodinâmica foram igualmente avaliados. Em geral, as análises de caracterização do material evidenciaram a presença de vários grupos funcionais oxigenados na estrutura da serragem e uma morfologia favorável para a adsorção. Os ensaios que verificaram a influência dos parâmetros experimentais no processo, por sua vez, mostraram que todos eles, de alguma forma, interferem na adsorção. Em relação ao equilíbrio do processo, constatou-se que o modelo de Freundlich foi aquele que melhor se ajustou aos dados experimentais,
apresentando valores para a constante de Freundlich (kF) e para o parâmetro n iguais a 14,44 mg g-1 (L mg-1)1/n e 4,40, respectivamente. Além disso, o teste de Fisher demonstrou que, com 95% de confiança, o modelo de Langmuir também poderia ser aplicado para descrever os dados experimentais. No que se refere à termodinâmica, os resultados revelaram que a adsorção do AM pela serragem tratada de Pinus elliottii é um processo espontâneo (com valores de ΔG°ads < 0), físico e endotérmico (ΔH°ads = + 14,68 kJ mol-1), com ΔS°ads = + 75,82 J mol-1 K-1. Os resultados relativos à cinética de adsorção, por sua vez, mostraram que o modelo de pseudossegunda ordem foi aquele que se ajustou de maneira mais adequada aos dados experimentais e que, de acordo com o teste de Fisher, existe diferença estatística significativa entre os modelos cinéticos testados. As constantes (k2) obtidas para o
modelo de pseudossegunda ordem variaram de 0,0215 a 0,0837 g mg-1 min-1, à medida que a concentração de corante foi reduzida. Por fim, o conjunto de dados obtidos permitiu concluir que a serragem tratada de Pinus elliottii é um adsorvente promissor que reúne muitas das características necessárias para ser utilizado na remoção do AM de efluentes industriais têxteis.