Análise da remoção de corantes de efluente têxtil sintético utilizando adsorção com zeólita sintetizada a partir de escórias de alumínio

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de adsorção da zeólita sintetizada a partir de escórias de alumínio na remoção dos corantes Safranina-T (ST) e Azul de Metileno (AM) de efluente têxtil sintético. A metodologia utilizou o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para a otimização das variáveis dose de zeólita e velocidade de agitação nos ensaios adsortivos. Adicionalmente, foram conduzidos ensaios cinéticos e isotérmicos para determinar o tempo de contato ideal, a taxa de adsorção e o mecanismo envolvido no processo. Os resultados evidenciaram que a dose de zeólita exerceu influência mais significativa na eficiência de remoção do que a velocidade de agitação. A eficiência máxima de remoção total de corantes foi de 96,98%, para uma concentração inicial de 38,88 mg/L, sob as condições ótimas de 32 g/L de zeólita e 123 rpm de agitação. A cinética indicou um processo rápido, com equilíbrio atingido em 10 minutos, ajustando-se majoritariamente ao modelo de Pseudo-Segunda Ordem (R² = 0,9993). O equilíbrio isotérmico foi melhor representado pelo modelo de Langmuir (R² = 0,9877), o que sugere formação de monocamada. Além disso, a análise energética obtida a partir dos modelos de Temkin e Dubinin–Radushkevich indicou que o mecanismo predominante é característico de fisisorção. Conclui-se, portanto, que a zeólita obtida a partir de escórias de alumínio apresenta elevado potencial como adsorvente para o tratamento de efluentes têxteis, na remoção de corantes.

This study aimed to evaluate the adsorption efficiency of zeolite synthesized from aluminum slag in the removal of the dyes Safranine-T (ST) and Methylene Blue (MB) from synthetic textile effluent. The methodology employed a Central Composite Rotational Design (CCRD) to optimize the variables zeolite dose and agitation rate in the adsorption experiments. Additionally, kinetic and isothermal studies were conducted to determine the optimal contact time, adsorption rate, and the mechanism involved in the process. The results showed that the zeolite dose had a more significant influence on removal efficiency than the agitation rate. The maximum dye removal efficiency reached 96.98% for an initial concentration of 38.88 mg/L, under optimal conditions of 32 g/L of zeolite and 123 rpm of agitation. The kinetic analysis indicated a rapid process, with equilibrium reached within 10 minutes, and was best fitted by the PseudoSecond-Order model (R² = 0.9993). The adsorption equilibrium was best represented by the Langmuir model (R² = 0.9877), suggesting monolayer formation. In addition, the energy analysis from the Temkin and Dubinin–Radushkevich models indicated that the predominant mechanism is physisorption. It is therefore concluded that the zeolite obtained from aluminum slag has high potential as an adsorbent for the treatment of textile effluents, particularly in dye removal.