REMOÇÃO DE CORANTE AZUL DE METILENO DE SOLUÇÃO AQUOSA USANDO RESINAS DE TROCA IÔNICA

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "REMOÇÃO DE CORANTE AZUL DE METILENO DE SOLUÇÃO AQUOSA USANDO RESINAS DE TROCA IÔNICA"

Iago Valgueiro Rodrigues
7 Há anos
Visualizações:

1 222 REMOÇÃO DE CORANTE AZUL DE METILENO DE SOLUÇÃO AQUOSA USANDO RESINAS DE TROCA IÔNICA METHYLENE BLUE REMOVAL FROM AN AQUEOUS SOLUTION USING ION EXCHANGE RESINS Marlon Menezes Maciel Bindes (1) Moilton Ribeiro Franco Júnior (2) Resumo Diversas indústrias tais como têxtil, de papel e de tintas, por exemplo, produzem efluentes líquidos coloridos. Dentre os corantes mais empregados, destaca-se o azul de metileno (AM), o qual é normalmente removido das águas de reuso por carvão ativado ou zeólitas. Esse trabalho reporta o uso de resinas de troca iônica na remoção do AM de efluente sintético em fluxo contínuo, à pressão constante e à temperatura ambiente. O sistema de filtração foi composto de coluna de 100 cm de altura e 78 cm de diâmetro. Em dois pontos distantes por 33 cm foram instalados dois microfiltros, de 15 cm feitos em vidros e preenchidos com resina, produzidos em laboratório. Foram testadas as resinas catiônicas, aniônicas e mistas. Foi possível constatar que a resina catiônica foi a que melhor apresentou percentual de remoção do corante azul de metileno. Palavras-chave: Corante. Azul de Metileno. Resinas. Águas Residuais. Tratamento. Abstract Various industries such as textiles, paper and inks, for instance, produce colored liquid effluents. Among the most widely used dyes, stands out the methylene blue (MB), which is normally removed from the wastewater by activated carbon or zeolites. This paper reports the use of ion exchange resins in the removal of (MB) of a synthetic wastewater in a continuous flow, constant pressure and at room temperature. The filter system was comprised of a column of 100 cm height and 78 cm diameter. In two points distant by 33 cm were installed two microfilters of 15 cm made of glass and filled with resin, produced in the laboratory. The cationic, anionic and mixed resins were tested. It has been found that the cation exchange resin was the best in terms of removal of the methylene blue. Keywords: Dye. Methylene Blue. Resins. Wastewaters. Treatment. 1 (Mestrando) em [Engenharia Química] pela [Universidade Federal de Uberlândia]. Eng. químico. Endereço eletrônico: [marlonbindes@hotmail.com]. 2 (Doutor) em [Engenharia Química] pela [Universidade Estadual de Campinas]. Docente da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia. Eng. químico. Endereço eletrônico: [moilton@ufu.br].

2 223 1 Introdução Nos últimos anos, o problema da escassez de água tem se configurado como uma das questões mais preocupantes em todo mundo, assim como uma ameaça para a saúde humana e para a vida do planeta (BORGES, 2014). Segundo BINDES e FRANCO JR (2015), o azul de metileno é corante catiônico utilizado em diversos campos industriais. Apesar da baixa toxicidade, a remoção deste dos efluentes líquidos tem sido bastante estudada no sentido de evitar a contaminação dos corpos d água. Os métodos que empregam o mecanismo de adsorção apresentam alta eficácia, são de mais fácil implementação e custo razoável para a purificação de água (BINDES E FRANCO JUNIOR,2014). Nesse sentido, o carvão ativado tem se mostrado eficiente no tratamento de efluentes líquidos coloridos, contudo é preciso que se continue testando alternativas. Resinas de troca iônica têm na estrutura molecular radicais ácidos ou básicos disponíveis para serem trocados por outros íons em solução. Os íons fixos nestes radicais são substituídos pelos íons contaminantes presentes na solução. A operação de troca iônica é a troca entre estes íons presentes na solução contaminada por íons sólidos presentes na resina. Resinas seletivas possuem grupos funcionais específicos e, por isso, alta seletividade por determinados íons, promovendo a separação dos mesmos de uma determinada solução e permitindo a passagem dos demais íons. De AQUINO (2009). Apesar da grande quantidade de pesquisas envolvendo a remoção do corante azul de metileno de sistemas aquosos por carvão ativado e zeólitas, existe carência na literatura de estudos que abordem o emprego das resinas para esse fim. Esse trabalho, portanto visa apresentar a filtração de um efluente sintético colorido em sistema contínuo, à pressão constante e à temperatura ambiente. 2 Material e Métodos A unidade de filtração foi constituída por coluna em PVC, em formato cilíndrico de 1 metro de altura e 7,8 cm de diâmetro. Foram instalados tubos de silicone em dois pontos denominados de 1 e 2, onde o ponto 2 estava acima do ponto 1. Na extremidade dos tubos de silicone foram conectados os filtros, compostos por tubos de vidro preenchidos por aproximadamente 3 gramas de resina (catiônica, aniônica e mista).

3 224 Para a construção da curva de calibração foram preparadas soluções aquosas de azul de metileno em diferentes concentrações. A leitura da absorbância foi feita no espectrofotômetro (modelo T60 UV-Visível PG Instruments) com comprimento de onda (λ) de 664nm. Obteve-se então a equação da reta y = 0,1687.X com coeficiente de determinação igual a 0,9945. O efluente contaminado com de azul de metileno 100 mg/l a ser filtrado foi estocado em um barrilete de PVC. A torneira do barrilete foi aberta e a coluna foi preenchida com a solução. O operador ficou atento e fez a reposição de solução à coluna para que o nível da mesma permanecesse constante, durante todo o procedimento, garantindo assim filtração à pressão constante. Béqueres foram colocados logo abaixo do filtro nos pontos 1 e 2 para a coleta do filtrado. Quando a coluna ficou completamente preenchida de efluente disparou-se o cronômetro, a cada quinze minutos os béqueres foram retirados e repostos por outros. Os béqueres recolhidos foram pesados e os filtrados neles contidos foram levados ao espectrofotômetro para análise. A curva de calibração, previamente feita, foi usada para determinar a concentração de azul de metileno em água a partir do valor de absorbância fornecido pelo espectrofotômetro. A capacidade de remoção do contaminante (q em mg g-1) foi calculada pela equação 1, adaptação feita à metodologia proposta por BRUNO E FUNGARO (2009). onde V (L) é o volume da solução de corante, Co (mg L -1 ) é a concentração inicial da solução de corante, Cf (mg L -1 ) é a concentração final da solução de corante obtida após um tempo t e M (g) é a massa de resina. 3 Resultados e Discussão Os testes foram feitos em triplicata e as tabelas 1 e 2, a seguir, mostram a média da capacidade de remoção do contaminante azul de metileno q(mg/g), em função do tempo, para a resina aniônica qa(mg/g), catiônica qc(mg/g) e mista qm(mg/g) para os pontos 1(P1) e 2 (P2), respectivamente. Tabela 1: Capacidade de remoção do contaminante para (P1). t(min) qa(mg/g) qc(mg/g) qm(mg/g) 15 1,7345 8,1778 3,8739

4 ,741 8,2009 3, ,6141 5,71 3, ,4897 6,2127 3,0672 Pela tabela 1 verificou-se que, para o ponto 1, a resina catiônica apresentou-se como a mais eficaz para a remoção de azul de metileno da solução. Tabela 2: Capacidade de remoção do contaminante para (P2). t(min) qa(mg/g) qc(mg/g) qm(mg/g) 15 1,3625 5,1927 2, ,6672 4,6119 2, ,454 4,1149 2, ,4154 3,9386 2,4807 Na tabela 2 foi verificado que, mesmo usando filtro com as mesmas características, a capacidade de remoção de contaminante foi reduzida, quando comparada com a tabela 1. Verificou-se ainda, que a capacidade de remoção de azul de metileno também diminui de 15 para 60 minutos. Pelos resultados obtidos observou-se que o tempo de filtração de 60 minutos para o filtro dimensionado é muito grande e produz filtrado de qualidade indesejada. BINDES e FRANCO JUNIOR (2015), concluem que, para filtros preenchidos por carvão ativado, 10 minutos é suficiente para promover remoção adequada. BORGES (2014) mostrou que o tempo entre 75 e 100 minutos é adequado para se obter maior percentual de remoção do azul de metileno pelos catalisadores de ferro suportados em nanotubos de carbono. Sugere-se a condução de novos estudos, propondo-se a redução do tempo de filtração para 30 minutos e a confecção de um filtro maior, preenchido com 6 gramas de resina. 4 Conclusões De acordo com os dados apresentados foi possível verificar que a resina catiônica foi a que melhor apresenta capacidade de remoção do corante azul de metileno. Por outro lado, a resina aniônica apresentou pior capacidade de remoção e a resina mista apresenta a capacidade intermediária. Outro fator observado é que o ponto 2, mais próximo da base da coluna apresenta maior potencial de remoção, fenômeno que pode ser facilmente explicado devido a maior coluna de líquido sobre o ponto. Diante dos resultados obtidos, conclui-se a

5 226 que a utilização de filtros de resina em sistema contínuo de tratamento de águas contaminadas com o corante azul de metileno se mostra eficiente quando comparada a mecanismos convencionais. 5 Agradecimentos/ Apoio financeiro Os autores agradecem ao CNPq e à FAPEMIG pelo apoio financeiro. Referências DE AQUINO, V. A importância da resina de troca iônica seletiva no reúso da água industrial. Revista Meio Filtrante. Edição Nº Ano VIII. Disponível em: < Acesso em: 31/08/2016. BORGES, S. M. S. Remoção do azul de metileno em efluentes aquosos sobre catalisadores de ferro suportado em nanotubos de carbono. Tese de Doutorado. Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, BINDES, M. M. M.; FRANCO JUNIOR, M. R Surfactant removal from áqueos solutions onto activated carbono using UV spectroscopy. Desalination and Water Treatment. Disponível em setembro de BINDES, M. M. M.; FRANCO JUNIOR, M. R. Estudo comparativo da filtração contínua de água contaminada por corante azul de metileno usando carvão ativado. XX Jornada em Engenharia Química. Universidade Federal de Uberlândia, BRUNO, M.; D. A. FUNGARO. Remoção de azul de metileno de solução aquosa usando zeólitas sintetizadas com amostras de cinzas de carvão diferentes. Química Nova, Vol. 32, No. 4, , 2009.

Documentos relacionados

Utilização de lama vermelha tratada com peróxido de BLUE 19

Utilização de lama vermelha tratada com peróxido de hidrogênio i e ativada por tratamento térmico como meio adsorvedor do corante Reativo Kelli Cristina de Souza BLUE 19 Orientadora: Prof. Dra. Maria Lúcia