Estudos de equilíbrio e modelagem cinética da adsorção de corante têxtil ¨Remazol Black B¨ sobre bagaço de cana in natura e carvão ativado

Abstract

A presença de corantes nos efluentes têxteis tem sido alvo de pesquisas devido a sua toxicidade causando danos ao meio ambiente. O presente trabalho estudou a remoção do corante Remazol Black B por adsorção utilizando dois adsorventes, o bagaço de cana-deaçúcar, material de baixo custo encontrado em abundância no Estado de Pernambuco, e o carvão ativado um adsorvente clássico. O bagaço foi triturado num moinho de faca, lavado com água quente e seco à temperatura 30°C, já o carvão fornecido pela Universidade de Nancy, na França, também foi lavado com água quente e seco em estufa a 100°C durante 24 horas. Os adsorventes foram classificados em peneiras da série Tyler com granulometria de 0,8mm-1,6mm. Estudos de equilíbrio e cinéticos foram conduzidos em um reator mecanicamente agitado, com velocidade de agitação igual a 300rpm, os parâmetros estudados foram: massa de adsorvente, variando entre 1g e 7g; concentração inicial da solução de corante variando de 5mg/L a 50 mg/L em tampão fosfato de potássio monobásico e fosfato de sódio bibásico; pH 4,0 a 7,2. As amostras foram coletadas e analisadas em espectrofotômetro FEMTO-435 no comprimento de onda de 597nm. Para o sistema corante-adsorvente foi aplicado o modelo de equilíbrio de adsorção do tipo Langmuir, apresentando importância significativa quando comparado a partir de suas capacidades máximas de adsorção, nas mesmas condições operacionais, qm=1,098mg/g e qm=1,176mg/g respectivamente para o bagaço de cana e carvão ativado. A modelagem cinética do sistema foi baseada na solução numérica pelo método de integração do tipo Range-Kutta de 4a ordem, seguido de método de otimização (Box, 1953) procurando-se minimizar à função objetiva entre os valores calculados e experimentais das concentrações dos componentes. Obtendo-se uma constante de adsorção(kads) de 0,1001 L/g para o bagaço de cana e 0,1219 L/g para o carvão ativado