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Remoção de cromo de solução aquosa utilizando rocha sedimentar contendo zeolita

Authors
Publisher
Biblioteca Digital da Unicamp
Publication Date
Keywords
  • Cromo
  • Zeolitas
  • Adsorção
  • Chromium
  • Zeolites
  • Adsorption

Abstract

Além do enriquecimento de metais pesados em águas subterrâneas devido aos processos biogeoquímicos que ocorrem na natureza, as atividades industriais, agrícolas e outras têm contribuído para um aumento significativo nas concentrações de íons metálicos em águas, representando importantes fontes de contaminação dos corpos aquáticos e provocando preocupações principalmente quando se considera que tais íons podem ser disseminados via cadeia alimentar. O cromo, objeto deste estudo, é um dos metais potencialmente tóxicos encontrados em água subterrânea. Em águas naturais, o cromo pode ocorrer nas formas químicas Cr(III) e Cr(VI), estáveis em meio aeróbio. A ingestão de águas contaminadas com Cr(VI) pode causar vários danos à saúde como dermatite alérgica, ulcerações na pele, perfurações do septo nasal e câncer. Embora o Cr(III) seja reconhecido como menos móvel e menos tóxico que o Cr(VI), vários processos podem induzir o intercâmbio entre as espécies Cr(VI) e Cr(III) revelando a importância de prevenir concentrações excessivas de cromo em água. Neste trabalho, foi avaliado o comportamento de um arenito contendo zeólita, proveniente da Formação Corda, Bacia do Parnaíba, como trocador catiônico, visando à remoção de cromo de soluções aquosas. A pesquisa restringiu-se ao Cr(III) que, em solução aquosa, ocorre como um cátion, ao contrário do Cr(VI), que ocorre como ânion em solução, necessitando, por isso, de um trocador aniônico ou de uma pré-redução a Cr(III) para ser removido de soluções aquosas. Para os testes de troca iônica, foram utilizadas duas frações granulométricas do material, <250 µm (Zeo60) e <177 µm (Zeo80). A presença de estilbita como a espécie de zeólita predominante nas amostras foi indicada por difratometria de raios X. Os testes foram realizados com 1,0 g da amostra em 60 mL de solução contendo Cr(III) em concentrações conhecidas, submetidos à agitação constante até que a reação atingisse o equilíbrio. O equilíbrio nas reações de troca iônica foi alcançado rapidamente, em cerca de 1 hora para Zeo80 e de 4 horas para Zeo60. A concentração de cromo presente na solução após as reações foi determinada por espectrometria de absorção atômica. Foi demonstrada uma eficiência de 99 % na remoção de cromo de uma solução contendo 10 mg L-1 do metal em ambas as amostras. Nos testes realizados a 25, 40 e 60 ºC, a temperatura não demonstrou influência significativa na remoção do metal de solução. A influência do pH da solução foi avaliada no intervalo de 3,0 a 5,0 e um aumento significativo na remoção de cromo foi registrado em pH = 5 atingindo-se o mesmo total de cromo removido da solução para ambas as amostras. Os testes de dessorção revelaram uma elevada capacidade de regeneração de ambas as amostras: cerca de 90 % do cromo adsorvido na amostra foi liberado para a solução no caso da Zeo60, e 93 % no caso da Zeo80. Os resultados obtidos indicam a possibilidade do uso do material na remoção do cromo de efluentes e água contaminada. Além disso, o fato de se tratarem de amostras naturais, não modificadas e, portanto de baixo custo, encontradas em depósitos sedimentares, ou seja, de fácil obtenção, pode também ser um estímulo para contínuos estudos visando viabilizar a sua aplicação em larga escala.

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