Aproveitamento do resíduo sólido de mamona proveniente da cadeia produtiva do biodiesel como adsorvente alternativo

Abstract

Neste trabalho, a torta de mamona (Ricinus communis L.), biomassa derivada da cadeia produtiva do biodiesel, foi empregada in natura (MN) e com tratamento térmico (MT), como adsorvente natural e de baixo custo para a remoção dos corantes verde malaquita (VM), um corante catiônico e tropaeolina (Tr), um azo-corante de natureza aniônica. Os materiais foram caracterizados por análise elementar, microscopia eletrônica de varredura (MEV), potencial zeta e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), verificando-se a natureza lignocelulósica, bem como a diferença entre MN e MT. Os ensaios cinéticos foram realizados a fim de verificar a influência dos parâmetros: concentração inicial do adsorvato, relação massa adsorvente/volume adsorvato e pH. Para o verde malaquita, as porcentagens máximas removidas nas melhores condições foram de 96,03% e de 90,04%, para MN e MT, respectivamente; já para a tropaeolina, foram de 49,43% e 53,46%, para MN e MT, respectivamente. As capacidades máximas de adsorção foram de 37,10; 33,54; 18,60 e 55,98 mg g-1, para os sistemas VM/MN, VM/MT, Tr/MN e Tr/MT, respectivamente. As isotermas de adsorção foram construídas ajustando-se aos modelos de Langmuir, Freundlich e Sips, tendo o último apresentado melhor adequação aos dados. A cinética foi de pseudossegunda ordem para todos os sistemas. Os aspectos termodinâmicos foram analisados.

In this work the castor bean cake (Ricinus communis L.), biomass derived from biodiesel production chain, was used in natura (MN) and thermally treated (MT), as an inexpensive natural adsorbent for the removal of dye malachite green (VM), a cationic dye and tropaeolin (Tr), an azo-dye of anionic nature. The materials were characterized by elemental analysis, scanning electron microscopy (SEM), zeta potential and absorption spectroscopy in the Fourier transform infrared region (FTIR), which verified the lignocellulosic nature and the difference among MT and MN. The kinetic experiments were performed in order to check the influence of the parameters: initial concentration of adsorbate, mass ratio adsorbent/volume adsorbate and pH. For malachite green, the maximum percentage removed in the best conditions were 96.03% and 90.04%, for MN and MT, respectively, while for the tropaeolin were 49.43% and 53.46% for MN and MT, respectively. The adsorption maximum capacities were 37.10; 33.54; 18.60 and 55.98 mg g-1 for systems VM/MN, VM/MT, Tr/MN and Tr/MT, respectively. The adsorption isotherms were constructed adjusting to the Langmuir, Freundlich and Sips model, with the latter adjusted better to the data. The kinetics was pseudo-second order for all systems. The thermodynamic aspects were analyzed.