Remoção dos corantes Reactive Blue 21 e Direct Red 80 utilizando resíduos de sementes de Mabea fistulifera Mart. como biossorvente

Abstract

Neste estudo empregou-se resíduos de Mabea fistulifera Mart. como bioadsorvente para a remoção dos corantes Reactive Blue 21 (RB 21) e Direct Red 80 (DR 80) em soluções aquosas e em amostras de efluentes reais fortificados com estes corantes. Foram investigados os ensaios da influência do pH, cinéticos e adsortivos para a remoção dos corantes por meio de uma série de experimentos de batelada. O bioadsorvente exibiu máxima adsorção em pH = 2,0 para ambos os corantes. O tempo de equilíbrio da adsorção foi estabelecido em 300 minutos para o DR 80 e 120 minutos para o RB 21. O modelo de Langmuir descreveu com maior fidelidade o comportamento do sistema sortivo, apresentando coeficiente de determinação (R 2 ) superior a 0,98. Por meio da Isoterma de Langmuir, foi possível obter a capacidade máxima de adsorção dos corantes Direct Red 80 e Reactive Blue 21 pelo bioadsorvente sendo encontrados os valores de 4,92 mg g-1 e 11,13 mg g-1 , respectivamente. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem melhor descreveu o processo de adsorção do corante RB 21 sob o bioadsorvente, embora a difusão intra-partícula também esteja envolvida no mecanismo de adsorção. Já para o corante DR 80 o modelo de difusão de Morris e Weber sugeriu que a difusão intra-partícula é predominante em todo o processo de adsorção. Depois de otimizadas as condições adsortivas, o bioadsorvente foi empregado a amostras de efluentes têxteis reais fortificadas com soluções aquosas dos corantes, obtendo-se 85 % de remoção do RB 21 e 94 % de remoção do DR 80 na matriz do efluente.

Residues of Mabea fistulifera Mart. were used in this study as a bioadsorbent for the removal of the Reactive Blue 21 (RB 21) and Direct Red 80 (DR 80) dyes from aqueous solutions and samples of real effluents enriched with these dyes. The influence of pH, kinetic, and adsorptive parameters for the removal these dyes were investigated by conducting a series of batch experiments. The maximum adsorption using this bioadsorbent was observed at pH = 2.0 for both dyes. The time of adsorption equilibrium was established at 300 minutes for DR 80 and 120 minutes for RB 21. The Langmuir model stood out because it described the behavior of the sorptive system with higher fidelity than the Freundlich model showing the coefficient of determination (R 2 ) above 0.98. It was possible to obtain the maximum adsorption capacity of the bioadsorbent, for the Direct Red 80 and Reactive Blue 21 dyes, using the Langmuir Isotherm; these values were determined as 4.92 mg g -1 and 11.13 mg g -1 , respectively. The pseudo-second order kinetic model best described the adsorption process of the RB 21 dye by the bioadsorbent, however, the intra-particle diffusion is also involved in the mechanism of adsorption. The Morris and Weber diffusion model suggested that the intra- particle diffusion is prevalent throughout the process of adsorption for the DR 80 dye. The bioadsorbent was employed on real textile effluent samples enriched with aqueous solutions of these dyes after the adsorptive conditions were optimized; 85 % RB 21 and 94 % DR 80 removal rates were obtained from the effluent’s matrix.

BR