Adsorção de corantes e agroquímicos em hidrocalumita intercalada com dodecil sulfato

Abstract

Neste trabalho, o hidróxido duplo lamelar (HDL) formado por cálcio e alumínio (Hidrocalumita, HC) foi intercalado com o surfactante dodecil sulfato (DS) e também com óxido de ferro (Fe), produzindo os organocompósitos HC-DS e HC-DS/Fe. O HC- DS foi utilizado na remoção simultânea de metal divalente (Cu 2+ ), e dos corantes aniônico alaranjado de metila (MO) e catiônico azul de metileno (MB). A remoção do Cu 2+ ocorre através do processo de reconstrução lamelar com uma troca equimolar do Ca 2+ pelo Cu 2+ para formar o HDL de CuAl. Os corantes MO e MB são adsorvidos no HDL de CuAl através de interações eletrostáticas com a estrutura lamelar ou por interações hidrofóbicas com o DS que também é adsorvido no novo HDL. Nos estudos de adsorção, o HC-DS demonstrou ser eficiente na faixa de pH de 4 a 8 apresentando uma remoção simultânea de ≈ 100% do Cu 2+ (0,75 mmol L -1 ), 92% de MO (0,05 mmol L -1 ) e 90% de MB (0,05 mmol L -1 ) contidos na mesma solução. O HC-DS/Fe foi utilizado na remoção dos agroquímicos atrazina (ATZ) e clorpirifós (CPF) de solução aquosa. A ATZ é removida por interações hidrofóbicas com a cadeia carbônica do DS e também por interações com o óxido de ferro presente no adsorvente. O CPF é removido por interações hidrofóbicas com a cadeia carbônica do DS e também por interação com o grupo -OSO 3- do DS. Nos estudos de adsorção, o HC-DS/Fe apresentou uma capacidade de adsorção máxima de 4,5 mg g -1 para ATZ e 72,9 mg g -1 para o CPF. O adsorvente magnético permitiu a remoção dos agroquímicos atrazina e clorpirifós com eficiência máxima na faixa de pH de 4 a 11, e demonstrou que pode ser usado satisfatoriamente para a remoção simultânea de diferentes agroquímicos presentes em uma amostra de água do rio. Palavras-chave: Hidróxido Duplo Lamelar. Organocompósito. Poluição ambiental.

In this work, the double layered hydroxide (LDH) formed by calcium and aluminum (Hydrocalumite, HC) was intercalated with dodecyl sulfate surfactant (DS) and also with iron oxide (Fe), producing the HC-DS and HC-DS/Fe organocomposites. HC-DS was used to remove divalent metal (Cu 2+ ) and simultaneously, anionic methyl orange (MO) and cationic methylene blue (MB) dyes. The removal of Cu 2+ occurs through the layered reconstruction process with an equimolar exchange of Ca 2+ by Cu 2+ to form the new CuAl-LDH. MO and MB dyes are adsorbed on CuAl-LDH through electrostatic interactions with the layered structure or by hydrophobic interactions with DS which is also adsorbed on the new LDH. In adsorption studies, HC-DS was efficient in the pH range from 4 to 8 with a complete removal (≈ 100%) of Cu 2+ (0.75 mmol L -1 ) and simultaneously 92% of MO (0, 05 mmol L -1 ) and 90% MB (0.05 mmol L -1 ) contained in the same solution. HC-DS/Fe was used to remove the atrazine (ATZ) and chlorpyrifos (CPF) agrochemicals from aqueous solution. ATZ is removed by hydrophobic interactions with the DS carbon chain and also by interactions with the iron oxide present in the adsorbent. The CPF is removed by hydrophobic interactions with the DS carbon chain and also by interaction with the DS -OSO 3- group. In adsorption studies, HC-DS/Fe presented a maximum adsorption capacity of 4.5 mg g -1 for ATZ and 72.9 mg g -1 for CPF. The magnetic adsorbent allowed the removal of the atrazine and chlorpyrifos agrochemicals with maximum efficiency in the pH range from 4 to 11, and it was shown that can be used satisfactorily for the simultaneous removal of different agrochemicals present in a river water sample. Key words: Layered Double Hydroxide. Organocomposite. Environment pollution.