Remoção de íons cromo utilizando argilas brasileiras

Juliana Rocha Rodrigues¹ (IC), Roberto Carlos da Conceição Ribeiro¹ (IC),

Mônica Regina Marques Palermo de Aguiar¹ (PQ)

Departamento de Química Orgânica – Instituto de Química

Universidade do Estado do Rio de Janeiro

(e-mail:mmarques@uerj.br)

palavras-chave: cromo, argila, adsorção de metal

Introdução: Os métodos tradicionais para tratamento de efluentes contendo íons de metais pesados são a precipitação química ou flotação. Embora esses métodos sejam de baixo custo e simplicidade operacional, a baixa seletividade, capacidade limitada e formação de um lodo de elevada periculosidade faz com que novas tecnologias venham sendo desenvolvidas.

Os argilominerais do grupo das esmectitas, utilizados neste trabalho, são constituídos por duas folhas de silicato tetraédricas, com uma folha central de alumínio octaédrica, unidas entre si por átomos de oxigênio comuns à folha. Como o alumínio é trivalente, a estrutura carrega uma carga negativa para cada átomo de alumínio. Além disso, as argilas naturais do grupo das esmectitas podem sofrer substituições isomórficas no reticulado cristalino. Isso gera um excesso de cargas negativas o que confere as esmectitas a propriedade de adsorver cátions, que podem ser facilmente trocáveis.

Resultados preliminares mostraram a potencialidade do uso de argilas brasileiras comerciais ácidas na remoção de íons cobre (II) em efluentes industriais¹.

Objetivo: Avaliar a potencialidade de diferentes amostras de argilas brasileiras na remoção de íons cromo(III) presentes em soluções aquosas.

Metodologia: As esmectitas naturais brasileiras, F-01 e F-17, foram caracterizadas por análise química utilizando espectrometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente (ICP).

As argilas na forma sódica e cálcica foram preparadas em laboratório, agitando-se a argila natural com solução 1,0 mol/L de NaCl e CaCl₂, respectivamente, por uma hora. Após esse período, a suspensão foi centrifugada por cinco minutos e a argila lavada por várias vezes com água deionizada até teste negativo com solução 1 % de nitrato de prata. A seguir, a argila foi seca em estufa sem fluxo de ar a 60ºC por 24 h.

Os testes de remoção foram feitos em processo batelada e agitação magnética, com 10 mL de solução 5 ppm de Cr(III) em diferentes pH (1 a 10) e 0,03g do argilomineral, variando-se o tempo de contato das soluções com a argila (5 e 30 min). Após as extrações, os sobrenadantes foram centrifugados, avolumados a 100 mL e analisados por absorção atômica.

Resultados e Discussão: Os resultados da análise química das argilas naturais F-01 e F-17 estão apresentados na Tabela 1. Verifica-se que essas argilas apresentam um alto teor de cálcio na camada interlamelar. O teor de Mg⁺² encontrado sugere que esse metal encontra-se presente na estrutura do aluminossilicato, provavelmente em substituição isomórfica na camada octaédrica. A análise química das argilas naturais mostrou que a argila F-01 apresenta uma razão silício/alumínio (3,86) maior comparada à argila F-17 (2,67).

Tabela 1: Análise química (%) das argilas naturais F-01 e F-17

A Tabela 2 apresenta os resultados de remoção de íons cromo pelas diferentes argilas.

Tabela 2: Percentagem de cromo adsorvido pelas argilas

Os resultados indicaram que a remoção de íons cromo(III) foi maior em meio básico comparada à remoção em meio ácido. Esse fato, corroborado com a maior eficiência da argila de maior distância interlamelar (cálcica) em baixos valores de pH, sugere apenas a troca do cromo com os cátions da intercamada, enquanto em meio básico, ocorre também a adsorção na superfície externa do argilomineral. Além disso, verificou-se que um tempo de contato de 30 min ainda não foi suficiente para se atingir o equilíbrio dinâmico.

Referências Bibliográficas:

1. Silva, E.T.; Guarino, A.W.S.; Aguiar, A.P.; Aguiar, M.R.M.P. 22^a Reunião Anual da SBQ, Poços de Caldas, MG (1999)

Agradecimentos: À Indústria Fulmont mineração pelas amostras de argilas, ao Laboratório de Geoquímica (Faculdade de Geologia – UERJ) pelas análises químicas, à SR-2 e ao Cetreina pelas bolsas de Iniciação Científica e à Faperj pelo suporte financeiro.