AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE BIOSSORÇÃO DA SERRAGEM DE ANDIROBA (Carapa guianensis Aubd.) E VIROLA (Virola surinamensis (Rol.) Warb) NA REMOÇÃO DE ÍONS METÁLICOS EM SOLUÇÃO AQUOSA MULTIELEMENTAR
Serragem de andiroba, Serragem de virola, Biossorventes, Metais tóxicos
Este estudo avaliou o potencial de biossorção das biomassas de serragem de Andiroba (Carapa guianensis Aubd.) e Virola (Virola surinamensis (Rol.) Warb) in natura (AIN; VIN), após tratamento químico com NaOH (ANaOH; VNaOH) e com NaOH mais ácido cítrico (AAc; VAc) como biossorventes alternativos na remoção dos metais Cu(II), Ni(II), Pb(II) e Zn(II) em solução aquosa multielementar. A caracterização dos biossorventes foi efetuada por espectroscopia no infravermelho com transformada de fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS) e determinação do ponto de carga zero (pHPCZ). Na avaliação da capacidade de biossorção das biomassas investigadas empregou-se o sistema de batelada, analisando a influência do pH da solução, tempo de contato, concentração inicial dos íons e da temperatura durante o processo adsortivo (termodinâmica). Foram aplicados os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e de difusão intrapartícula aos dados experimentais obtidos. O estudo de equilíbrio de adsorção envolveu a aplicação dos modelos lineares das isotermas de Langmuir e Freundlich. Na caracterização dos biossorventes observou-se a presença de grupos hidroxilas, unidades de lignina, celulose, polissacarídeos e o aparecimento de carbonilas após o tratamento com ácido cítrico, grupos que possibilitam as ligações com os íons metálicos em solução. Em relação a morfologia superficial dos biossorventes ficou evidenciado um aspecto irregular, indicando a presença de uma superfície porosa, favorável para adsorção de íons metálicos. A carga superficial para os biossorventes in natura e modificadas com NaOH o pcz ficou entre pH 5 e 6, enquanto para os biossorventes tratados com ácido cítrico o pcz ficou abaixo de pH 3. Na otimização do processo adsortivo foram encontrado o pH da solução igual a 5, 5,0 g L-1 de massa de biossorvente por volume de solução e um tempo de contato entre o biosorvente e as soluções contaminadas de 120 min para todos os metais. Os resultados obtidos no estudo cinético de adsorção indicam que para todos os metais, os biossorventes apresentaram melhor ajuste pelo modelo de pseudo-segunda ordem. Considerando a capacidade máxima (qmáx.) de adsorção obtidas pelo modelo de Langmuir, os biossorvente ANaOH e VNaOH apresentaram a mesma sequência de remoção: Pb(II) > Cu(II) > Ni(II) > Zn(II) (5,48; 4,74;2,84 e 1,37 mg g-1); e (6,54; 5,58; 3,36 e 2,07 mg g-1), respectivamente, demonstrando que o tratamento com NaOH melhorou a capacidade de adsorção para ambos os biossorventes, quando comparado com os biossorventes in natura. Por outro lado, o modelo de Freundlich se adequou melhor aos biossorventes AAc e apresenta a seguinte ordem de remoção: Pb(II) > Cu(II) > Ni(II) > Zn(II) (2,25; 1,49; 1,38 e 1,36 mg g-1) e VAc a ordem foi: Pb(II) > Cu(II) > Zn(II) > Ni(II) (3,69; 1,79; 1,29 e 1,06 mg g-1). Os parâmetros termodinâmicos indicaram que o processo de adsorção multielementar dos íons Cu, Ni, Pb e Zn é um processo espontâneo e favorável. Dessa maneira, pela análise dos resultados obtidos, pode-se concluir que os biossorventes foram aplicados com sucesso na remoção de Cu(II), Ni(II), Pb(II) e Zn(II), com destaque para as amostras modificadas com NaOH.