Aplicação da perlita expandida modificada com ortofenantrolina na remoção do negro de eriocromo T em águas residuais geradas em laboratórios de ensino de química

In this study, we carried out the study of Eriochrome black T removal using expanded perlite modified orthophenanthroline by adsorption technique. The study of the adsorption process was performed by investigating the effect of the initial dye concentration, contact time and pH range of the solution (acidic and alkaline) in the adsorption process, for a so-called synthetic effluent (aqueous solution of black eriochrome T) and a real effluent (generated from the test for determining the water hardness, by complexation titration). The materials were characterized by Thermogravimetry / Differential Thermal Analysis (TG / DTA), absorption spectroscopy in the infrared (IR), X-ray Diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). By analysis of XRD observed thinking on orthophenanthroline the modified expanded perlite. And by IR analysis showed an increase in intensity and a detailed enlargement of the absorption band related to the axial deformation of the OH bond of silanol groups of perlite (Si-OH). In the equilibration time of the study, in the evaluated time range (5-230 min) was not possible to observe the existence of a balance of time, probably attributed to the type of interaction between the Eriochrome black-T and the expanded perlite modified orthophenanthroline, being an interaction of surface origin. In the study effect of the initial concentration of the adsorbate in the case 2,0x10-4 mol / L natural pH (pH 5) gave the highest removal percentage value of eriochrome T black color with 63.74 % removal in 20 minutes of contact. In evaluating the effect of varying the pH of Eriochrome black T solution in the adsorption process, it was found that the more acidic the environment, the greater the percentage stain removal, being a result of acid-base interaction between the adsorbate and the adsorbent. In T Eriochrome black removal study in real effluent we used the optimized conditions by studying with synthetic sewage. The dye removal at pH 10, natural pH of the effluent was no significant reaching the maximum amount of color removal percentage of 8.12%, obtained already at pH 3 with maximum color removal 100.00% of color, once more proving that eriochrome black T and effectively interact better with the adsorbent at acid pH values (pH 5 or 3), and most efficiently at pH 3. thus one can mention that the perlite expanded (an amorphous aluminosilicate naturally acid) modified with orthophenanthroline (one Bronsted base) consists of a master and effective removal of coloring material in the acid-type aqueous solution, the conditions expressed in this study, can be applied as an adsorbent of this dye also mums real effluent.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

No presente trabalho realizou-se o estudo da remoção do negro de eriocromo T usando a perlita expandida modificada com ortofenantrolina, através da técnica de adsorção. O estudo do processo de adsorção foi realizado através da averiguação do efeito da concentração inicial do corante, tempo de contato e variação de pH da solução (meio ácido e alcalino) no processo de adsorção, para um efluente denominado sintético (solução aquosa do negro de eriocromo T) e um efluente real (gerado a partir do ensaio de determinação da dureza da água, por titulometria de complexação). Os materiais foram caracterizados por Termogravimetria/Análise Térmica Diferencial (TG/DTA), Espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), Difração de raios X (DRX) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). Pelas análises de DRX observaram-se reflexões referentes à ortofenantrolina na perlita expandida modificada. E por análise de IV observou-se um aumento na intensidade e um minucioso alargamento da banda de absorção referente à deformação axial da ligação O-H dos grupos silanóis da perlita (Si-OH). No estudo do tempo de equilíbrio, na faixa de tempo avaliada (5 a 230 min) não foi possível observar a existência de um tempo de equilíbrio, provavelmente atribuída ao tipo de interação entre o negro de eriocromo T e a perlita expandida modificada com ortofenantrolina, sendo uma interação de origem superficial. No estudo de efeito da concentração inicial do adsorbato, no caso 2,0x10-4 mol/L em pH natural (pH 5), obteve-se o maior valor de porcentagem de remoção da cor do negro de eriocromo T, com 63,74 % de remoção em 20 minutos de contato. Na avaliação do efeito da variação do pH da solução de negro de eriocromo T no processo de adsorção, concluiu-se que quanto mais ácido o meio, maior a porcentagem de remoção do corante, sendo resultado de uma interação ácido-base entre o adsorbato e o adsorvente. No estudo da remoção do negro de eriocromo T no efluente real empregou-se as condições otimizadas através do estudo com efluente sintético. A remoção do corante em pH 10, ou seja, pH natural do efluente não foi significante alcançando-se o valor máximo de porcentagem de remoção da cor de 8,12 %, já em pH 3 obteve-se remoção de cor máxima de 100,00 % da cor, mais uma vez indicando que o negro de eriocromo T interage melhor e eficazmente com o adsorvente em valores de pH ácido (pH 5 ou 3), e mais eficientemente em pH 3. Sendo assim pode-se citar que a perlita expandida (um aluminossilicato amorfo, naturalmente ácido) modificada com ortofenantrolina (uma base de Bronsted), consiste em um material exímio e eficaz na remoção de corantes do tipo ácido de soluções aquosas, nas condições expressas neste estudo, podendo ser aplicada como adsorvente deste corante também em um efluente real.