Desenvolvimento de Adsorvente Magnético para a Remoção de Corantes da Água

Introdução: A indústria têxtil é um dos segmentos industriais que mais consome água, gerando grandes quantidades de efluente. Nos últimos anos, milhares de novos corantes foram sintetizados e descartados no ambiente, apresentando um alto potencial de contaminação. Os corantes causam alterações na coloração da água e inibem a penetração da luz, impossibilitando a realização da fotossíntese. Em virtude de serem substâncias altamente estáveis, não podem ser completamente tratados por métodos convencionais e podem prejudicar consideravelmente a biota aquática. O processo convencional de tratamento de água tem se mostrado ineficaz para a remoção de diversos poluentes. Nesse contexto, é visível a urgência da implementação de novas tecnologias com o objetivo de reduzir os poluentes emergentes encontrados na água. Sob essa perspectiva, estudos envolvendo nanotecnologia tem conquistado grande aplicabilidade na área ambiental. Portanto, o intuito do estudo é a obtenção de adsorventes magnéticos a partir de fibra de carbono ativada e nanopartículas magnéticas de óxido de ferro e a avaliação de sua potencial aplicação para o tratamento de água.
Métodos: A síntese do adsorvente à base de feltro de fibra de carbono ativada e nanopartículas magnéticas de óxido de ferro foi realizada por meio do método de co-precipitação em solução aquosa. Dessa forma, 5,0 g de feltro de fibra de carbono ativada foram solubilizadas juntamente com 2,8 g de sulfato de ferro (FeSO4) e 1,1 g de nitrato de ferro hidratado (Fe(NO3)3 – 9H2O). Após uma hora de agitação, a solução foi titulada com hidróxido de sódio (NaOH) e, posteriormente, lavada com água destilada e seca a 60ºC. A morfologia do adsorvente foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), utilizando um equipamento Quanta 250 (FEI) acoplado com Software Spectra AZtec 3.0 EDS support (Oxford Instruments Nanotechnology Tools Ltd). Os ensaios de adsorção foram conduzidos em batelada e duplicata, utilizando frascos plásticos com 0,02 g de adsorvente e 0,02 L de solução de vermelho neutro, safranina e azul de metileno com concentrações de 50 mg L-1. Os frascos foram deixados em agitação por 24 horas e, em seguida, a solução foi filtrada. Dessa forma, foi possível avaliar a capacidade de adsorção do adsorvente em cada corante, individualmente.
Resultados: A partir dos experimentos de adsorção, foi constatada uma capacidade de adsorção de 20,3 mg de vermelho neutro, 23,7 mg de safranina e 30,7 mg de azul de metileno por grama de adsorvente, correspondendo às remoções de 41, 47 e 61%, respectivamente. De acordo com as imagens obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura, o adsorvente apresentou uma superfície microporosa, tubular e irregular. Tais características podem explicar a interação das moléculas do corante com o adsorvente. Conclusões: Por meio do MEV foi possível observar as superfícies do adsorvente, o qual apresentou característica irregular com formato tubular. Os ensaios de adsorção mostraram que o adsorvente apresentou desempenho satisfatório na remoção de corantes do meio aquoso, podendo contribuir para a melhoria da qualidade do ambiente aquático, auxiliando a biota e o meio ambiente.