EFEITO DO PH NA ADSORÇÃO DE 2-CLOROFENOL POR BIOCHAR A PARTIR DO BAGAÇO DE MALTE

Resumo

O 2-clorofenol é um composto orgânico presente na produção de fungicidas, bactericidas, antissépticos, desinfetantes, entre outros. Devido a sua elevada toxicidade, os efluentes contendo este contaminante, necessitam ser tratados antes de serem dispostos no ambiente. Dentre as técnicas empregadas para a remoção do 2-clorofenol em meio aquoso, a adsorção apresenta vantagens como: fácil aplicação, elevada eficiência e viabilidade econômica. O biochar é um adsorvente alternativo que pode ser obtido a partir de resíduos lignocelulósicos. Neste contexto, o bagaço de malte é um resíduo potencial para ser utilizado como precursor do biochar, uma vez que representa aproximadamente 85% dos subprodutos totais gerados na indústria cervejeira. O objetivo inicial deste trabalho foi obter o biochar a partir do bagaço de malte. Posteriormente, dois métodos de ativação foram conduzidos (com CO2 e com ZnCl2). Os materiais foram então caracterizados e aplicados na adsorção de 2-clorofenol. O efeito do pH foi investigado. A pirólise da biomassa foi realizada em um reator tubular de quartzo, na temperatura de 500 ºC e com tempo de isoterma de 10 min. A ativação com CO2 foi conduzida, fazendo-se uso do mesmo reator tubular, na temperatura de 900 °C e com tempo de isoterma de 50 min. A ativação com ZnCl2, foi realizada através da síntese de uma pasta, composta de 50% de bagaço de malte, 40% de ZnCl2 e 10% de CaO (percentuais mássicos). Esta pasta foi posteriormente pirolisada na temperatura de 900 °C e com tempo de isoterma de 50 min. Finalmente, conduziu-se o procedimento de lavagem com HCl 6 mol L-1, e o adsorvente foi obtido. Os três adsorventes produzidos foram caracterizados quanto a área superficial específica (BET) e, distribuição de poros (BJH). Os testes de adsorção foram conduzidos com valores de pH entre 2 e 12. Foram utilizadas soluções de 2-clorofenol de 50 mg L-1 e dosagem do adsorvente de 50 mg L-1. Os ensaios foram realizados a 25 ºC, sob agitação de 150 rpm, até equilíbrio. Após, as amostras foram filtradas e, a concentração final determinada por espectrofotometria a 273 nm. Os resultados indicaram que a etapa de ativação proporcionou o aumento da área superficial específica e do volume total de poros de 6,51 m2 g-1 e 0,009 cm3 g-1 (biochar sem ativação) para 161,70 m2 g-1 e 0,039 cm3 g-1 (biochar ativado com CO2) e 545,05 m2 g-1 e 0,109 cm3 g-1 (biochar ativado com ZnCl2). Os ensaios de adsorção demonstraram que a remoção do 2-clorofenol diminuiu com o aumento do pH. Para o biochar ativado com ZnCl2, foi verificado que a capacidade de adsorção se manteve constante na faixa de pH entre 2 e 6, ocorrendo um decréscimo mais pronunciado em valores de pH elevados. Em pH 2, foram obtidos valores de capacidade de adsorção de 7,00 mg g-1, 26,68 mg g-1 e 45,00 mg g-1 para o biochar sem ativação, ativado com CO2 e ativado com ZnCl2, respectivamente. Portanto, a ativação com ZnCl2 resultou na obtenção de um biochar mais efetivo para a remoção do 2-clorofenol