Avaliação da biossorção com algas verdes na remoção do corante indosol escarlate

Abstract

Os problemas ambientais associados a crise de falta de água tem se tornado cada vez mais frequentes, e suas consequências são alarmantes. A indústria têxtil é responsável pela geração de grandes volumes de águas residuais, os quais são muitas vezes lançados nos corpos hídricos sem tratamento adequado. Além do efeito visual, a presença de corantes têxteis nos efluentes é tóxica aos seres vivos e aos organismos marinhos, dificultando a penetração da luz solar e interferindo na atividade fotossintética. Processos de tratamento por adsorção são aplicados na remoção de corantes nos efluentes provenientes das industrias do setor têxtil. Pesquisas por novos adsorventes buscam materiais eficientes. O objetivo desse trabalho consiste em avaliar a remoção do corante têxtil Indosol Escarlate por adsorção com macroalgas verdes Halimeda opuntia pertencente à ordem Bryopsidales (Chlorophyta). Inicialmente foi realizado tratamento ácido na alga in natura. Após permanecer imersa na solução ácida (H₂SO₄ concentração 0,5 mol.L⁻¹) por 5 minutos, a biomassa foi lavada e seca em estufa à 60 ºC por 24 horas. As micrografias comprovaram eficácia do tratamento com ácido, sendo observado maior agrupamento entre as partículas. A análise de superfície específica e porosidade (BET) evidenciou aumento percentual de 103,92% na área superficial do material adsorvente após este ser calcinado à temperatura de 1000ºC por 10 horas. O material adsorvente tratado revelou possuir área superficial grande (127 m².g⁻¹) se comparado com outros organismos. A espécie é amplamente encontrada no litoral de Pernambuco. Estudos preliminares alcançaram capacidade adsortiva de aproximadamente 22 mg.g⁻¹ ainda nos primeiros 7 minutos de adsorção (Cᴀ₀ = 50 mg.L⁻¹; Volume = 25mL; Massa = 0,05g; 400 rpm, T = 27,8 ºC). Apesar disso, o estudo do equilíbrio foi realizado em 120 minutos para garantir total aproveitamento. Os experimentos foram realizados em batelada e os resultados dos planejamentos fatoriais foram: Todos os efeitos analisados demonstram-se estatisticamente significativos em relação à capacidade adsortiva. As variáveis analisadas foram a velocidade de agitação (rpm), a granulometria, a temperatura e o tempo de calcinação. As isotermas de adsorção seguiram o modelo de Langmuir-Freundlich (30ºC, 45ºC e 65ºC), com capacidade adsortiva máxima (qₘₐₓ) à 65ºC igual a 145,67 mg.g⁻¹. O estudo termodinâmico mostrou que a reação de adsorção é espontânea, visto que a variação da energia livre de Gibbs foi negativa. O valor positivo da variação da entalpia sugeriu que a reação é endotérmica. No estudo da cinética, os resultados apresentaram melhor ajuste ao modelo de pseudo-segunda ordem, e as simulações dinâmicas demonstraram o decaimento da concentração do corante e o aumento da capacidade de adsorção ao longo do tempo. Concluiu-se que as algas Halimeda opuntia podem ser consideradas como bons candidatos para serem adsorventes do corante Indosol Escarlate.