Emprego da paina (Ceiba speciosa) modificada como material adsorvente em meio aquoso

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Araujo, Ana Luisa Andueza dos Santos Carvalho de
• Orientador(a): Gutterres, Mariliz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Fibras naturais; Corantes : Remoção; Adsorção
• Palavras-chave em Inglês: Adsorption; Kapok; Safranin; Alternative adsorbent
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/229469

A paina (kapok, em inglês) é uma fibra lignocelulósica obtida do interior do fruto da árvore da Paineira de nome científico Ceiba speciosa. É um material abundante que não possui valor agregado e se diferencia de outras fibras naturais por possuir uma grande estrutura cilíndrica oca. O objetivo deste trabalho foi avaliar a paina como um adsorvente em meio aquoso. A paina foi submetida a pré-tratamentos visando sua hidrofilia, os quais consistiram na imersão em solução de hidróxido de sódio, a 0,1 mol/L e 5 mol/L e uma mistura de solventes orgânicos. Estes foram analisados através de testes de adsorção com o tanino vegetal. O pré-tratamento realizado com NaOH a 5 mol/L apresentou maiores remoções, removendo 43,1 % do tanino presente. A paina natural e modificada com NaOH 0,1 mol/L foram analisadas por técnicas instrumentais de FTIR, MEV, potencial Zeta e TGA/DSC. Foi analisada a remoção de diferentes adsorvatos pela paina: corantes aniônicos, catiônicos, tanino e um surfactante não aniônico. Os corantes catiônicos Vermelho Safranina e Rodamina B sofreram as maiores remoções, sendo de 70,0 e 97,6 %, respectivamente, o tanino apresentou 27,7 % de remoção, os corantes aniônicos de 5 a 13 % de remoção e o surfactante 17,1 %. Foram realizados testes de adsorção com o corante Vermelho Safranina variando: pH, concentração de adsorvente, tempo de contato e concentração inicial de corante. Por fim, foi realizado um planejamento experimental do tipo 24 para verificar a interação entre os fatores, como variável de resposta foi utilizada remoção percentual de corante. O sistema apresentou baixas remoções para o pH 2, aumentando a remoção nos pHs altamente alcalinos. Com 1 minuto de contato com a paina modificada, obteve-se 70, 8% de remoção e com 15 minutos o tempo de equilíbrio de adsorção foi atingido com remoção de 92,1 % no pH natural da solução, 6. O modelo cinético que descreveu melhor os dados experimentais foi o de pseudo-segunda ordem. A paina modificada obteve altas remoções inclusive em altas concentrações iniciais de corante, removendo 86,9% de corante na concentração de 600 mg/L, no pH 12. O modelo de isoterma que melhor se encaixou nos resultados encontrados foi o de Langmuir. A capacidade de adsorção máxima encontrada foi de 290,7 mg/g no pH 12. No planejamento experimental, a concentração de corante teve a maior influência na variável de resposta sendo cerca de 40 % superior aos outros efeitos, seguida pela concentração de paina e da interação entre esses dois efeitos. O pH e suas interações não apresentaram influência significativa nos resultados. Com base neste estudo, encontrou-se um ponto ótimo experimental com 2 g/L de paina, 50 mg/L de corante, 30 minutos e pH 6. Os estudos demonstraram que a paina pode ser um excelente adsorvente para o corante Vermelho Safranina e um potencial adsorvente para outros compostos catiônicos. Este trabalho traz a possibilidade de uso de um novo adsorvente, ambientalmente amigável, ambundante, eficiente e de baixo custo.