Caracterização de escamas de peixe Robalo (Dicentrarchus labrax) e seu estudo de sorção de corantes em meio aquoso

Sorption is a very effective methodology used to remove dyes from aqueous effluents. In this work, fish scales of Robalo (Dicentrarchus labrax) were used as a new adsorbent for the removal of a cationic dye (AZM) from aqueous solutions. The scales were characterized by TG/DTG, DSC, FTIR, XRD, SEM, R...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2011
Main Author: Oliveira, ícaro Mota lattes
Orientador/a: Cestari, Antônio Reinaldo
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Sergipe
Programa: Pós-Graduação em Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://ri.ufs.br/handle/riufs/6163
Resumo Português:Dentre os vários processos para a remoção de corantes de efluentes aquosos, o de sorção constitui um dos mais efetivos. O presente trabalho avaliou a utilização de escamas de peixe Robalo (Dicentrarchus labrax) como um novo material adsorvente para a remoção de do corante catiônico azul de metileno (AZM) de soluções aquosas. As escamas foram caracterizadas por TG/DTG, DSC, FTIR, DRX, MEV, RAMAN, espectrofotometria de absorção por reflectância no estado sólido e determinação do pH do ponto de carga zero (pHpcz). Os resultados indicaram que as escamas são constituídas por uma fase orgânica, o colágeno tipo I e por outra fase inorgânica, a hidroxiapatita, com pHpcz ~ 7,0. Estudos cinéticos foram realizados com o intuito de avaliar a influência do tempo de contato e da temperatura nos processos de sorção. Observou-se que o processo de sorção de AZM diminui com o aumento da temperatura. Foram aplicadas modelagens cinéticas que mostraram que o modelo cinético exponencial de Avrami ajusta-se melhor aos dados cinéticos. Estudos de sorção no equilíbrio indicaram melhores ajustes ao modelo de Sips. Determinaram-se os valores das variações de entalpia (ΔH), da energia livre de Gibbs (ΔG), e de entropia (ΔS) para os processos de sorção de AZM nas escamas. Observou-se que os processos de sorção são exotérmicos, espontâneos e ocorrem com diminuição de entropia. Medidas calorimétricas em solução indicaram que as energias dos sítios de sorção de AZM das escamas tornam-se mais negativas à medida que aumenta a capacidade de sorção de AZM nas escamas. Os resultados das caracterizações e dos estudos de sorção indicam que as interações escama-AZM ocorreram, predominantemente, utilizando-se a fase orgânica das escamas. Observou-se que as escamas de robalo apresentam excelentes perspectivas como um novo material adsorvente de baixo custo para a remoção de corantes catiônicos de soluções aquosas.
Resumo inglês:Sorption is a very effective methodology used to remove dyes from aqueous effluents. In this work, fish scales of Robalo (Dicentrarchus labrax) were used as a new adsorbent for the removal of a cationic dye (AZM) from aqueous solutions. The scales were characterized by TG/DTG, DSC, FTIR, XRD, SEM, RAMAN, solid-state reflectance spectrofotometry and zero-charge pH of the scales (pHpcz). The results have indicated that the Robalo scales are formed by type I collagen and hydroxyapatite, with pHpcz ~ 7,0. Kinetic studies were performed to evaluate the influence of contact time and temperature on the sorption behavior of the scale-AZM sorption processes. In general, the sorption of AZM on Robalo scales decreases as temperature increases. The kinetic data were best fitted to the Avrami exponential kinetic model, and the equilibrium sorption data to the Sips model. The values of the variations of enthalpy (ΔH), Gibbs free energies (ΔG) and entropy (ΔS) were calculated. It was observed that the scale-AZM processes are exothermic in nature, thermodynamically spontaneous with negative entropy variations. Solution calorimetry results have indicated that the sorption energies change in relation to the progressive occupation of the AZM sorption sites on Robalo scales. The results from both characterization and sorption studies have indicated that the interactions of scale-AZM have occurred mainly by the organic phase of the scales. The Robalo scales have shown excellent features to be used as a new and promising adsorbent for removal of cationic dyes from aqueous solutions.