Adsorção de amarelo tartrazina e alaranjado de metila em carvão ativo preparado a partir de cinzas de caldeira: cinética, isoterma e caracterização do material

• Autor(a) principal: Martini, Bibiana Karling
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFGD
• Texto Completo: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/1377
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Resíduos de caldeiras; Carvão ativado; Isoterma; Cinética química; Boilers; Activated carbon; Isotherm; Chemical kinetics

Atualmente o combustível mais utilizado em caldeiras é a biomassa. Diversos materiais são usados como tais combustíveis, como por exemplo, cavaco de pinus e eucalipto, casca de arroz e bagaço de cana-de-açúcar. Contudo, a queima da biomassa fornece grande volume de um subproduto conhecido como cinzas ou resíduo de caldeira, o qual, sem utilização eminente acaba tendo como seu destino aterros industriais, podendo então apresentar riscos ao meio ambiente. O presente trabalho objetivou a utilização destes materiais como precursores para produzir o carvão ativado via ativação alcalina utilizando NaOH em duas proporções, agregando desta forma valor ao material além de oferecer uma utilização ao mesmo. A caracterização dos carvões ativados foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a presença de grupos funcionais foi elucidada através da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) além de espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e a estabilidade térmica foi avaliada através de análise termogravimétrica (TG/DTG) a qual demonstrou constância dos materiais a elevadas temperaturas. A área superficial, volume e o diâmetro dos poros foram mensurados por intermédio da adsorção e dessorção de nitrogênio, com áreas superficiais determinadas entre 355,026 até 1072,505 m2 g-1, sendo todos os materiais de estudo classificados como mesoporosos. Efeitos como proporção de agente ativante, pH e tempo de contato no processo de adsorção através do método por batelada foram estudados. A cinética da reação foi feita utilizando como contaminantes os corantes amarelo tartrazina e alaranjado de metila e a interpretação dos dados foi obtida com o emprego dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, Elovich e difusão intra partícula, onde os dados obtidos com o modelo de pseudo segunda ordem apresentaram melhor ajuste através do coeficiente de correlação (R2 =0,9996). A capacidade de adsorção dos materiais foi avaliada empregando-se modelos linearizados de isotermas de adsorção de Langmuir e Freundlich, com monitoramento eletroquímico e comparado por espectrometria de absorção molecular. O modelo que apresentou melhor ajuste foi de Langmuir, que exibiu valores de capacidade de adsorção de 161,8123, 36,9004 e 77,1010 mg g-1 para o carvão ativo 1:3 (CA1:3), carvão ativo 1:1 (CA1:1) e carvão ativo comercial (CACOM) respectivamente. Os resultados alcançados demonstram que os carvões preparados podem ser utilizados de forma satisfatória como adsorventes dos contaminantes testados em meio aquoso.