Estudo do comportamento da birnessita (δ-MnO 2 ) na remoção de corantes em meio aquoso

• Autor(a) principal: Cosendey, Thais de Abreu
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27719
• topic: Óxido de manganês; Birnessita; Azul de Metileno; Degradação ambiental; Química Analítica

Existe a necessidade de a comunidade acadêmica explorar técnicas que possam assegurar a remoção de poluentes orgânicos persistentes e tóxicos de águas residuárias. Nesse contexto, esse estudo investigou o comportamento e a capacidade do óxido de manganês, tipo birnessita, de remover o corante azul de metileno, como composto modelo. Esse corante está entre os mais resistentes a biodegradação. Foi verificado também a possibilidade de remoção de uma mistura dos corantes, azul de metileno e orange G. A capacidade de remoção de corante orgânico azul de metileno da água pelo contato com a birnessita foi avaliada sob efeito de diferentes variáveis tais como pH (2,0; 4,0; 6,0 e 8,0), doses do óxido (0,025; 0,050; 0,100 e 0,150 g L -1 ) e temperatura (16; 22; 32 e 42 °C). A birnessita apresentou boa capacidade de descoloração do azul de metileno em solução aquosa nos diferentes valores de pH chegando a 99% para os valores de pH 2,0 e 4,0 com 120 minutos de contato. Já nos valores de pH 6,0 e 8,0 a remoção foi mais lenta e não foi possível descolorir completamente a solução mesmo após 1860 min de contato. A resolução de curva multivariada por quadrados mínimos alternados (MCR-ALS) foi aplicada como ferramenta aos dados espectroscópicos UV-Vis e permitiu estimar os perfis espectrais e de concentração dos componentes mais puros da matriz de dados. O corante thionin (λ máx = 601 nm) pôde ser estimado como um dos subprodutos de N-desmetilações do azul de metileno. Procedimentos dessortivos com etanol 99% e NaCl 0,1 mol L -1 feitos sob os sólidos de birnessitas após o tratamento com o corante, mostraram a presença de subproduto adsorvido nas partículas com absorção no comprimento de onda máximo de 601 nm, o qual foi atribuído ao thionin. Análises de carbono orgânico total (TOC) revelaram redução de 60% da matéria orgânica durante o tratamento de 70 mg L -1 do azul de metileno feito por 120 min a 22 °C, em pH 4,0 e com uma dose de 1,00 g L -1 da birnessita. E redução de 80% da matéria orgânica foi alcançada após 3600 minutos de contato. As constantes cinéticas, de pseudo primeira ordem, foram utilizadas para calcular os parâmetros termodinâmicos E * , ΔG * , ΔH * e ΔS * , sendo encontrados como 32,66 kJ mol -1 , entre 54,35 – 59,23 kJ mol -1 , 30,16 kJ mol -1 e -16,74 J mol -1 K -1 , respectivamente. A descoloração da mistura de corantes (azul de metileno 7 mg L -1 e orange G 7 mg L -1 ) foi conseguida em pH 4,0 e foi monitorada por 480 min de reação. Neste período foi possível observar que o decaimento das bandas principais de cada corante na mistura com comprimento de onda máximo em 664 e 485 nm (azul de metileno e Orange G, respectivamente) seguiram o modelo cinético de pseudo primeira ordem.