Estudo cinético de adsorção de corantes alimentícios utilizando óxido misto de zinco e alumínio como adsorvente

Abstract

A poluição dos corpos hídricos por contaminantes recalcitrantes e de difícil tratamento como os corantes é um problema que tem se agravado nas últimas décadas, tendo em vista o rápido crescimento urbano e industrial. Neste trabalho, foi estudada a remoção dos corantes alimentícios Amarelo Tartrazina (TT) e Verde Rápido (VR) em solução, em ensaios monocomponente, utilizando a adsorção com adsorventes à base de hidróxido duplo lamelar (HDL). O ZnAl-HDL foi sintetizado através da técnica de coprecipitação e em seguida, com o intuito de melhorar características inerentes, submeteu-se o material a um processo de calcinação à 600°C. Análises de caracterização de difração de raio X (DRX), termogravimetria (TG-DTG) e ponto de carga zero foram realizadas. O DRX do produto calcinado (C-ZnAl-HDL) mostrou picos correspondentes ao ZnO e Zn6Al2O9, diferentes da estrutura original semelhante a hidrotalcita. No estudo comparativo, o C-ZnAl-HDL indicou um percentual de remoção maior para ambos os corantes (TT: 39,4% e VR: 99,5%), comparados ao precursor ZnAl-HDL (TT: 26,3% e VR: 63,6%). A partir do estudo de pH, foi definido o pH 3 para seguimento dos experimentos, dado que foi o pH ótimo para a remoção do corante TT, enquanto o corante VR não sofreu influência da variação de pH. A dosagem de adsorvente foi determinada em 0,4 g.L-1 e 0,3 g.L-1 para os corantes TT e VR, respectivamente. Foi realizado o estudo cinético para os modelos de pseudo-primeira ordem (PPO), pseudo-segunda ordem (PSO), Elovich e difusão intrapartícula de Webber-Morris. Entre esses, o modelo de Elovich exibiu o melhor ajuste, com maiores valores do coeficiente de determinação R² (TT: 0,961; 0,934; 0,965 e VR: 0,927; 0,943; 0,959), além de menores valores de qui quadrado (χ2) e soma quadrática dos resíduos (RSS) em relação aos demais modelos nas diferentes concentrações iniciais dos corantes (0,12 mM; 0,24 mM; 0,36 mM), respectivamente. Por fim, a etapa de difusão intrapartícula, não foi considerada a limitante no processo.