65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 2. Química Ambiental

CASCA DA CASTANHA DE CAJU COMO PRECURSOR NA SÍNTESE DE CARBONO ATIVADO PARA PURIFICAÇÃO DE EFUENTES INDUSTRIAIS CONTAMINADOS COM CORANTES ORGÂNICOS

Diôgo Pereira Bezerra - Prof. Msc./Orientador - IFRN, Pau dos Ferros/RN; Doutorando - UFCE, Fortaleza/CE Géssica Vitória Vieira de Freitas - Curso Técnico de Alimentos Integrado ao Ensino Médio - IFRN, Pau dos Ferros/RN

INTRODUÇÃO:

A castanha é um fruto nativo do Brasil com produção anual da ordem de 150 mil toneladas (Embrapa, 2003), representado geração de divisas tendo em vista o alto volume de produção. No entanto, a agroindústria do caju, sobretudo no Nordeste onde essa atividade é concentrada, gera grande quantidade de rejeitos agroindustriais inviáveis à destinação de forma adequada às normas de segurança ambiental. Os principais destinos desse resíduo são o aterro sanitário e a incineração (para produção de energia). A casca da castanha de caju, principal resíduo, pode ser reaproveitada como matéria prima para a conversão em carbono ativado, um adsorvente nanométrico de natureza mesoporosa com grande área superficial, aplicado na remoção de sólidos pelo mecanismo de adsorção, através do qual há a remoção de corantes orgânicos contaminantes de diversos reservatórios aquíferos (Aguiar, 2012). O despejo de efluentes residuais de corantes são ofensivos devido à toxicidade desses compostos que contaminam águas de rios, lagos e represas, além de prejudicar ecossistemas. Uma forma de preservar os reservatórios de água é a purificação dos efluentes a serem despejados que pode ser realizada com a utilização de carbono ativado, importante adsorvente de compostos orgânicos.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Com o desígnio de transformar os resíduos da agroindústria local em matéria prima para a produção de carbono ativado, útil na purificação de efluentes industriais contaminados por corantes orgânicos provenientes de indústrias têxteis da região, o presente trabalho visa à viabilização econômica por intermédio da agregação de valor a um subproduto, além da preservação ambiental.

MÉTODOS:

O carvão ativado sintetizado a partir da casca da castanha de caju foi empregado como adsorvente nos ensaios de adsorção das soluções de azul de metileno. Adotou-se a metodologia da síntese de carbono ativado sugerida por Rios (2009) praticada em laboratórios de química analítica. O azul de metileno foi o corante utilizado como adsorbato nos sistemas de adsorção realizados. Esse corante utilizado para tingir tecidos em indústrias têxteis é um composto aromático que, por ser um polímero grande, é pouco solúvel em água. Antes da realização dos sistemas de adsorção houve efetuação de curvas de calibração no espectrofotômetro para determinar a concentração máxima de leitura nos ensaios seguintes. Em posse das informações fornecidas pela curva de calibração se fez possível a construção do índice do azul de metileno para obter a influência da temperatura e do tempo de contato na aplicação do carbono ativado. A construção de uma isoterma de adsorção foi o último procedimento realizado nesta fase do trabalho com a intenção de identificar o potencial de adsorção, em temperatura ambiente, do carbono sintetizado em laboratório.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Segundo mostram os resultados, o carbono ativado proveniente do fruto do caju apresenta propriedades adequadas e eficientes para a purificação de água contaminada por corantes orgânicos. Na síntese do carvão, o pH 6 foi convencionado no propósito de tornar esse procedimento viável economicamente à indústria, contudo, estudos comprovam maior eficiência da técnica de adsorção em faixas de pH superiores a 6. Observa-se através dos resultados da isoterma de adsorção um decréscimo na concentração da solução a cada amostra analisada. Em contrapartida, os valores do balanço de massa que fornecem a quantidade adsorvida aumentam continuamente. Essa análise remete ao êxito da aplicação do adsorvente sintético. Infere-se à curva em ascensão da isoterma que a interação entre o adsorvente e o adsorbato foi favorável no procedimento realizado. Essa interação é decorrente da adsorção física por forças de Van der Waals em que a formação de um dipolo instantâneo gera uma pequena força intermolecular de atração. A afinidade entre adsorvente e adsorbato também pode ser relacionada ao tamanho da molécula do soluto e ao acesso ao poro do sólido adsorvente. A molécula de azul de metileno é consideravelmente grande e quando penetra no poro do adsorvente não consegue se desprender dele.

CONCLUSÕES:

A condução da pesquisa sempre esteve no sentido de propiciar melhorias ambientais, desde a sintetização do carbono com o aproveitamento de resíduos até a aplicação do carbono sintetizado, visando à purificação de efluentes industriais contaminados por corantes orgânicos, tais quais o azul de metileno, para evitar a contaminação de reservatórios aquíferos. Nessa perspectiva, obteve-se o avanço das pesquisas no trabalho. Os resultados obtidos mediante à isoterma de adsorção mostraram que o carbono sintetizado a partir dos resíduos agrícolas do caju possui boas propriedades como adsorvente de soluções de azul de metileno. Estimamos que esse carvão seja mesoporoso, em virtude do tamanho da molécula do azul de metileno em solução e da forma como a adsorção foi realizada. Na continuidade do trabalho pretende-se determinar com mais precisão o tamanho do poro do adsorvente sintético utilizado e formas para aperfeiçoar o mecanismo de adsorção.

Palavras-chave: Resíduos agroindustriais, Azul de metileno, Indústrias Têxteis.