Adsorventes alternativos para remoção de fenol em solução aquosa

Abstract

Neste trabalho foram preparados carvões ativados com vapor d´água, tendo como precursores dois materiais naturais a partir de resíduos de biomassa (serragem e pinha), e um carvão oxidado com peróxido de hidrogênio a partir de um carvão mineral. As características químicas e texturais e a aplicação na remoção de fenol em solução aquosa foram avaliadas. As amostras de biomassa foram carbonizadas e ativadas a 800°C, sendo que o carvão ativado da pinha apresentou área superficial de aproximadamente 499 m2/g, valor inferior ao Carvão Comercial Norit CGC 8-30, que foi usado como comparativo. Foram realizados experimentos cinéticos, de equilíbrio e em leito fixo, para a remoção de fenol em solução aquosa. O equilíbrio na remoção de fenol foi expresso em termos de isotermas de adsorção, sendo que os dados experimentais se ajustaram aos modelos de Freundlich e Langmuir. As capacidades de adsorção dos carvões ativados apresentaram a seguinte ordem: Norit > Pinha (CAP) > Serragem (CAS) > Incombusto (CAI) > Carvox. Os experimentos cinéticos foram realizados para verificar o tempo necessário para se atingir o equilíbrio, que foi da ordem de 10 horas. Dos modelos cinéticos estudados, o que melhor se ajustou ao adsorvente Norit foi o modelo de difusão intrapartícula, justificado pela grande microporosidade, enquanto que o modelo pseudo 2ª ordem, foi o que melhor se ajustou aos adsorventes CAP, CAS e CAI. Os testes experimentais em leito fixo resultaram na capacidade semelhante aos demonstrados nos estudos de equilíbrio, sendo que o carvão ativado comercial apresentou uma longa zona de transferência de massa. A capacidade dos adsorventes em estudo foi proporcional à área superficial, ao volume de microporos e também ao caráter básico da superfície devido a maior afinidade do fenol por carvões de superfícies básicas.