Uso de zeólitas de cinzas de carvão como absorvente para corante

Abstract

Os corantes mesmo presentes em pequenas quantidades provocam, além da poluição visual, sérios danos ao ecossistema aquático. A adsorção é uma das técnicas que tem sido empregada com sucesso na efetiva remoção destes poluentes. O carbono ativado é o mais popular e eficiente adsorvente, mas o alto custo e difícil regeneração restringem o seu uso. Uma alternativa viável é a utilização de resíduos sólidos que podem ser reciclados e usados como adsorventes de baixo custo e, para este fim, diversos resíduos orgânicos e industriais têm sido testados1 . As cinzas de carvão mineral são constituídas basicamente de sílica e alumina sendo possível convertê-las em zeólita após tratamento hidrotérmico com hidróxido de sódio2 . O material zeolítico contém zeólita e cinza que não reagiu e o conteúdo de zeólita obtido varia entre 20 - 75% dependendo das condições da reação de ativação. O material zeolítico apresenta propriedades de adsorção, capacidade de troca iônica e catálise. As zeólitas foram preparadas a partir de cinzas leves retidas no filtro manga (ZM) e no filtro ciclone (ZC) amostradas na usina termelétrica de Figueira localizada no Paraná. A amostra contendo cinzas de carvão foi colocada com solução de NaOH e aquecida em estufa. A suspensão foi filtrada e o sólido foi repetidamente lavado com água deionizada e seco em estufa a 40o C. As seguintes variáveis no tratamento hidrotérmico foram examionadas: temperatura: 90 – 100 oC; tempo de reação: 21 – 24 h; concentração da base: 3,5 – 4,0 mol L-1 ; relação cinza/solução: 0,1 – 0,125 g mL- . A análise por difração de raios-X (RINT-2000 RIGAKU) revelou que o produto obtido foi a zeólita P1 com traços de quartzo, mulita e hidroxisodalita. Os experimentos foram feitos em batelada e a concentração do corante azul de metileno foi determinada por espectrofotometria UV/VIS em λ = 650 nm após ajuste de pH ao valor 5, na faixa de trabalho de 1,6 a 32 mg L-1 . O comportamento de adsorção do azul de metileno foi fortemente dependente das características das zeólitas sintetizadas com diferentes parâmetros hidrotérmicos. O equilíbrio de adsorção do azul de metileno pelas zeólitas foi descrito em termos do modelo de Freundlich. As constantes (Kf e n) foram determinadas por regressão linear da equação linearizada e as capacidades de adsorção máximas dos adsorventes estavam na faixa de 0,13 a 1,15 mg g-1 (L mg-1 ) 1/n. Os valores de n foram menores que 1 indicando processo de adsorção cooperativa em sítios com energias diferentes de ligação. Eficiências de remoção acima de 72% foram alcançadas revelando o potencial de aplicação das zeólitas de cinzas de carvão no tratamento de efluente contaminado com corante.