Remoção de íons metálicos em água utilizando diversos adsorventes

Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção de adsorventes de baixo custo como argila ativada montmorilonita, carvão mineral (ROM) e schungite na remoção de íons Fe2+ , Mn7+, Cr6+, Cu2+, e Zn2+ em solução aquosa. O cromo e o manganês encontravam-se em solução na forma de ânion CrO2+4 e MnO1-7 , e os demais íons na forma de cátions. Os testes de remoção dos íons metálicos em solução foram realizados nas temperaturas de 25°C, 30°C e 35ºC, em pH ajustado para 6,0 +/- 0,2 em frascos fechados sob agitação de 125 rpm, utilizando-se soluções modelo contendo esses íons. Todos os testes de adsorção foram também realizados com o carvão ativado comercial (GAC) nas mesmas condições, para comparação dos resultados ecom os adsorventes de baixo custo. As isotemas de adsorção foram utilizadas segundo a classificação de Brunauer. Os parâmetros de adsorção para as isotermas de Langmuir e Freundlich foram obtidas para os dados experimentais de cada íon metálico utilizado sobre todos os adsorventes. Os parâmetros de BET foram obtidos apenas para os resultados experimentais da adsorção do Mn7+ sobre os adsorventes: argila ativada montmorilonita, schngite e carvão ativado (GAC). A constante de equilíbrio de Freundlich (Kf), a diferentes temperaturas permitiu calcular a entalpia de adsorção através da equação de Clausius-Clapeyron. Os valores da entalpia de adsorção encontrados indicam adsorção física. Isso indica que o processo é exotérmico. Porém na faixa de temperatura utilizada 25°C a 35°C não observou-se variações significativas na adsorção dos íons metálicos. A realização desta pesquisa foi motivada pelo interesse e necessidade em solucionar ou minimizar problemas de íons metálicos em águas existentes em determinados locais da região do meio oeste de Santa Catarina. O carvão mineral (ROM) e o schungite utilizados, apresentam alto teor de cinza e carbono fixo relativamente baixo quando comparados ao carvão comercial (GAC). Os resultados mostraram que os adsorventes de baixo custo testados neste trabalho podem substituir o carvão ativado comercial (GAC) cujo custo é bem mais alto. Porém observou-se pelos dados experimentais que a capacidade de adsorção varia de um adsorvente para outro, ao adsorver íon metálico nas mesmas condições. Isto ocorre porque cada adsorvente tem características específicas e que interferem na afinidade entre adsorvente e adsorbato. Daí a importância de conhecer os poluentes que deseja-se remover bem como as características do adsorvente. Em certos casos pode-se utilizar a mistura de dois ou mais adsorventes de baixo custo para obter-se resultados satisfatórios.