Adsorção de íons cádmio utilizando adsorvente preparado a partir da casca do amendoim

Abstract

Ao longo das últimas décadas, o aumento da atividade industrial e de mineração, o crescente consumo de combustíveis fósseis e a ampla utilização de fertilizantes e pesticidas contribuíram significativamente para o aumento da poluição por metais pesados, como o cádmio, um problema ambiental que afeta todo o mundo. Sendo necessário aplicação de tratamentos eficientes para sua remoção antes do descarte de efluentes em corpos receptores. Dentre os possíveis tratamentos, a adsorção se destaca por apresentar operação simples e ser eficiente. Além disso, pode ser aplicado uma variedade de adsorventes, sendo possível utilizar resíduos como material precursor. Diante do exposto este trabalho teve como objetivo avaliar o uso de adsorvente preparado a partir da casca de amendoim para remoção de íons cádmio de soluções aquosas. Foram preparados 5 adsorventes (in natura (IN), com tratamento básico (TB), carbonizado (CN), pirolisado (PI) e ativado com H3PO4 e carbonizado (CAH3PO4)). Foi realizado um processo adsortivo utilizando os adsorventes preparados e o CAH3PO4 obteve o melhor desempenho na adsorção do íon Cd2+. O CAH3PO4 possui em sua superfície a presença de grupos oxigenados, estrutura mesoporosa e pHPCZ de 6,0, condição que favorece a adsorção. As condições operacionais definidas foram relação massa do adsorvente e volume de solução de 2 g·L-1 e velocidade de agitação de 50 rpm. A evolução cinética foi rápida, sendo o equilíbrio atingido em 90 minutos e o modelo cinético de pseudo segunda ordem representou bem os dados com R2 > 0,90 e RSS < 0,9, evidenciando que o processo adsortivo está relacionado à capacidade adsortiva, a quantidade de sítios disponíveis e depende das interações físico-químicas entre o adsorvente e o adsorvato. No estudo de equilíbrio, o modelo de Langmuir se ajustou aos dados experimentais obtendo qmáx igual a 111 ± 6 mg·g-1 com R2 > 0,90, este ajuste mostrou que a adsorção ocorre preferencialmente em monocamada, com uma distribuição equivalente entre os sítios ativos. No estudo de dessorção, utilizando HCl (0,1mol·L-1), os dois ciclos realizados resultaram em valores próximos a 100% de remoção , indicando uma boa recuperação do adsorvente. Os resultados indicam que o CAH3PO4 apresenta alto potencial de remoção dos íons Cd2+, em solução aquosa.