Adsorção de Corantes Aniônicos por Meio de Hidróxido Duplo Lamelar de Mg/Fe: Uma Abordagem Ambiental Dinâmica Viável

Resumen

O uso intensivo de corantes sintéticos em processos industriais e o consequente descarte inadequado de efluentes estão diretamente relacionados à degradação da qualidade da água e ao aumento da toxicidade em ecossistemas aquáticos. Esses compostos alteram parâmetros físico-químicos, como pH, turbidez e oxigênio dissolvido, e afetam a dinâmica das comunidades biológicas, comprometendo o equilíbrio ecológico dos corpos hídricos. O presente estudo empregou a técnica de adsorção, utilizando Hidróxido Duplo Lamelar (HDL) de Mg²⁺/Fe³⁺ como material adsorvente para a remoção dos corantes aniônicos alaranjado de metila e orange G. O adsorvente foi caracterizado por espectroscopia vibracional no infravermelho médio com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada com espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), análise termogravimétrica (TGA) e difração de raios X (DRX). A organização cristalográfica do adsorvente está em conformidade com os padrões de difração para um HDL. A adsorção ocorreu sob uma superfície rugosa, irregular, de flocos em placa empilhada, o que proporcionou o aumento da área de contato entre os corantes e o HDL. Observou-se que a absorção no infravermelho ocorreu em 1232 – 1153 cm-1, bandas características do estiramento da ligação C-N e da presença de espécies do tipo R-SO3- dos corantes no sólido. As análises termogravimétricas indicam uma perda maior de massa acima de 380 ºC de temperatura, característica da ligação de íons carbonato do adsorvente com espécies químicas ou grupos do corante alaranjado de metila. A análise do pHPCZ associado à estrutura do MF41 sugere que se o pH da solução for menor  do que o pHPCZ (pH solução < 7,45), a superfície do adsorvente ficará carregada positivamente, aumentando e favorecendo a adsorção de corantes com carga negativa. Os estudos de adsorção mostraram uma cinética rápida, mais ajustada ao modelo de pseudo-segunda ordem, isoterma do tipo L, com equilíbrio em torno de 150 minutos. Os dados sugerem um efeito combinado entre fisiossorção e quimissorção dos corantes no adsorvente. O HDL demonstrou eficiência na adsorção dos corantes aniônicos a partir de soluções aquosas modelo, evidenciando seu potencial como material adsorvente em tecnologias de tratamento para efluentes.