Capacidade de adsorção da atrazina em biocarvões produzidos a partir de diferentes espécies de bambus
2020
O biocarvao e um composto carbonaceo, solido, derivado da pirolise de diversas biomassas,
com variados beneficios e aplicabilidades. Dentre as aplicabilidades, a adsorcao de pesticidas
vem se destacando devido a fatores como baixos custos, facilidades na producao do
biocarvao e no emprego da tecnica de adsorcao. Alem disso, os biocarvoes se mostram uma
alternativa a destinacao de residuos e contribuicao socioambiental a imobilizacao de
pesticidas, uma vez que estudos tem relatado os efeitos adversos dos pesticidas no meio
ambiente e a saude humana e animal. A atrazina e bastante utilizada em diversos paises e
possui grande propensao a contaminar principalmente as aguas, devido as caracteristicas de
mobilidade e persistencia. Assim, o primeiro experimento foi conduzido em escala laboratorial,
com a finalidade de estudar a capacidade de seis diferentes biocarvoes de bambu, produzidos
em diferentes temperaturas de pirolise em adsorver a atrazina, por meio de modelagem
classica. Os biocarvoes foram produzidos a partir das especies de bambu Guadua sp.,
Chusquea aff. gracilis, Merostachys skvortzovii e Apoclada simplex nas temperaturas de 350,
450 e 550 oC, para os bambus da especie Guadua sp. e a 500 oC para os bambus das
especies Chusquea aff. gracilis, Merostachys skvortzovii e Apoclada simplex, totalizando seis
biocarvoes, nomeados de BN350, BN450, BN550, BB500, BT500 E BF500. Caracterizacoes
fisico-quimicas, texturais e morfologicas foram realizadas nos seis biocarvoes. Os biocarvoes
apresentaram porcentagem de carbono superior a 65%, area superficial especifica (ASE)
variando de 2,22 - 25,5 m2 g-1, diâmetro de poro na faixa de 31,23 - 40,77 A, e menores valores
de volume de poro e volume de microporos foram observados para BN350. A analise de
Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) dos biocarvoes indicou
a presenca de grupos funcionais relacionados as estruturas presentes na superficie dos
materiais. As micrografias de Microscopia Eletronica de Varredura (MEV) mostraram a grande
porosidade dos biocarvoes. Alem disso, foram conduzidos experimentos cineticos e de
isotermas de equilibrio em sistemas de batelada, com analises em triplicata e um controle. Os
dados cineticos de adsorcao da atrazina foram obtidos na concentracao inicial de solucao
(4 mg L - 1), e observado tempo de equilibrio cinetico de 12 dias. As capacidades de adsorcao
de atrazina no equilibrio foram 1,4 (BN350), 2,0 (BN450), 1,5 (BN550), 1,5 (BB500), 1,5
(BT500) e 1,2 mg g –1 (BF500). Tambem foram avaliados os modelos cineticos de pseudoprimeira ordem e pseudo-segunda ordem, em que o modelo de pseudo-segunda ordem
ajustou-se mais adequadamente a maioria dos dados dos biocarvoes. Entretanto, sugere-se
como continuidade do estudo a avaliacao de modelos que expliquem o mecanismo adsortivo
do sistema biocarvoes de bambu-atrazina. Modelos de isoterma de equilibrio de Langmuir e
Freundlich foram avaliados, em que os dados de BT500 foram melhor representados pelo
modelo de Langmuir, enquanto o modelo de Freundlich se ajustou mais adequadamente aos
dados de BN550. Todavia, recomenda-se, para os demais biocarvoes, a avaliacao de outros
modelos de isotermas e parâmetros estatisticos que possam ser mais conclusivos. No
segundo trabalho, investigou-se a capacidade de adsorcao de atrazina nos seis biocarvoes
de bambu a partir de modelagem fenomenologica. Modelos de isotermas de equilibrio de
Langmuir, BET (Brunauer-Emmett-Teller) e Freundlich foram avaliados. Os dados de
equilibrio de adsorcao mostraram que a isoterma de Langmuir descreveu adequadamente os
sistemas investigados para os seis biocarvoes, trazendo comprovacao aos indicios
apresentados no primeiro estudo. O mecanismo cinetico foi avaliado ao serem empregados
tres modelos de transferencia de massa, difusao no filme, adsorcao na superficie e difusao
intraparticula (metodo Homogeneous Surface Diffusion Model - HSDM). Na descricao da
cinetica de adsorcao, o modelo de difusao intraparticula ajustou-se bem aos dados dos seis
biocarvoes e forneceu valores de coeficiente de difusao intraparticula (Def) na grandeza de
10 -8 a 10 -9 cm² min-1.
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