CASCAS DE MEXERICA MODIFICADA COM HIDRÓXIDO DE SÓDIO PARA A REMOÇÃO DE CORANTE AZUL DE METILENO: UMA ABORDAGEM CALORIMÉTRICA

LAURA MARIA SILVA BATISTA; João Antonio Tavares Barboza; Thamiris Ferreira de Souza; Aparecida Barbosa Mageste; Isabela Araujo Marques; Lohayne Ligya Barbosa Silva Nascimento; Luis Henrique Mendes da Silva; Guilherme Max Dias Ferreira

Título do Trabalho

Autores

LAURA MARIA SILVA BATISTA
João Antonio Tavares Barboza
Thamiris Ferreira de Souza
Aparecida Barbosa Mageste
Isabela Araujo Marques
Lohayne Ligya Barbosa Silva Nascimento
Luis Henrique Mendes da Silva
Guilherme Max Dias Ferreira

Modalidade

Resumo

Área temática

Contaminantes emergentes e Agrotóxicos

Data de Publicação

15/04/2024

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/xv-laseac-x-enqamb-2024i/790668-cascas-de-mexerica-modificada-com-hidroxido-de-sodio-para-a-remocao-de-corante-azul-de-metileno--uma-abordagem-ca

ISBN

978-65-272-0404-6

Palavras-Chave

Biossorventes, Resíduo agroindustrial, Biossorção, Efluente Têxtil, Termodinâmica

Resumo

Biossorventes (BS) têm ganhado destaque ao utilizar resíduos agroindustriais, como as cascas de mexerica, para produção de materiais capazes de tratar efluentes industriais. Isso contribui para evitar a geração de impactos ambientais advindos do descarte inadequado daqueles resíduos e para uma adequada gestão de recursos hídricos, em consonância com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável de número 6 e 12. Uma forma de melhorar a capacidade adsortiva dos BS é a modificação dos grupos funcionais de superfície, utilizando hidróxido de sódio, por exemplo. As alterações promovidas por este tipo de tratamento, entretanto, são pouco conhecidas em relação às forças motrizes que determinam a sorção de moléculas alvo. Assim, este estudo objetiva avaliar o efeito da modificação das cascas de mexerica com NaOH sobre a cinética e termodinâmica de biossorção do corante azul de metileno (AM) em matrizes aquosas. Para o preparo do material modificado (BM), as cascas in natura (BN) foram colocadas em contato com uma solução de NaOH 0,1 mol/L por 90 minutos e então lavadas e secas. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, energia dispersiva de raios-X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios-X, análise termogravimétrica e determinação do número de funções ácidas e básicas. Estudos de cinética e equilíbrio de biossorção de AM foram conduzidos e ensaios calorimétricos (nanocalorimetria de titulação isotérmica) forneceram a variação de entalpia de sorção do corante como função da quantidade adsorvida (qe). Finalmente, o material BM foi avaliado no tratamento de um efluente têxtil. O BM exibiu superfícies mais rugosas, com aumento na cristalinidade e maior estabilidade térmica comparado ao BN. Curvas de titulação condutimétrica dos biossorventes indicaram diversidade de grupos funcionais de superfície, com a modificação alcalina aumentando o número de funções ácidas/básicas em cerca de 2 vezes. O processo de sorção do AM atingiu o equilíbrio em 250 minutos para ambos os materiais, com os modelos de Elovich e pseudo-segunda ordem se ajustando melhor ao BN e BM, respectivamente. O BM apresentou maiores valores de coeficiente de difusão intrapatícula, sugerindo uma modificação na estrutura porosa promovida pelo tratamento básico. As isotermas mostraram que o BM apresentou qe (328 mg/g) cerca de 3 vezes superior ao BN, indicando maior disponibilidade de sítios de biossorção após o tratamento básico. O modelo de Temkin foi o que melhor se ajustou às isotermas. O processo de biossorção foi entalpicamente dirigido e pelo menos 3 kJ/mol mais exotérmico para o BN, indicando que o tratamento com NaOH desfavoreceu a interação entre o corante e os sítios de biossorção, mas favoreceu o processo entropicamente. A variação de entalpia de biossorção dependeu da quantidade adsorvida, aumentando com o aumento de qe para o BM em elevadas coberturas superficiais, com comportamento oposto para o BN. Esses resultados indicaram elevada heterogeneidade dos sítios de biossorção para ambos os materiais. Além disso, a menor disponibilidade de sítios de biossorção no BN favoreceu a biossorção na forma de dímeros de AM, enquanto para o BM, a biossorção de monômeros foi o mecanismo preferencial em sítios menos hidrofílicos, dirigido por uma maior contribuição entrópica. No contexto da aplicação em efluente real, o BM não demonstrou uma remoção eficiente de cor após o tratamento. Contudo, houve redução da turbidez do efluente. Assim, apesar de a modificação da casca de mexerica utilizando NaOH resultar em um BS com elevada capacidade de remoção para AM, seu potencial para aplicação em efluentes reais em relação à remoção de cor é baixo. Os autores agradecem o apoio das agências CAPES, CNPq e FAPEMIG.

Título do Evento: XV LASEAC - X ENQAmb 2024.
Cidade do Evento: Ouro Preto
Título dos Anais do Evento: Anais do XV LASEAC (Latin American Symposium on Environmental Analytical Chemistry) & X ENQAmb (Encontro Nacional de Química Ambiental)
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

BATISTA, LAURA MARIA SILVA et al.. CASCAS DE MEXERICA MODIFICADA COM HIDRÓXIDO DE SÓDIO PARA A REMOÇÃO DE CORANTE AZUL DE METILENO: UMA ABORDAGEM CALORIMÉTRICA.. In: . Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/xv-laseac-x-enqamb-2024i/790668-CASCAS-DE-MEXERICA-MODIFICADA-COM-HIDROXIDO-DE-SODIO-PARA-A-REMOCAO-DE-CORANTE-AZUL-DE-METILENO--UMA-ABORDAGEM-CA. Acesso em: 02/07/2025