Uso da cinza da casca de arroz como adsorvente na remoção de amarelo de tartrazina e azul de metileno de soluções aquosas: Um estudo cinético e termodinâmico

Resumo

A cinza de casca de arroz (RHA) é um subproduto abundante da indústria alimentícia. Embora comumente utilizada como fertilizante, essa aplicação pode causar o acúmulo poluente de carbono residual no solo. Estudos indicam que a RHA pode atuar como adsorvente alternativo ao carvão ativado de alto custo. Neste trabalho, a RHA foi tratada quimicamente com NaOH (RHA-b) e H₃PO₄ (RHA-a) para otimizar a adsorção do corante aniônico amarelo tartrazina (TY) e do catiônico azul de metileno (MB). Estruturalmente, identificaram-se grupos silanol e morfologia de poros do tipo fenda na superfície da RHA.

​Os estudos cinéticos revelaram que o equilíbrio foi alcançado em 180 minutos para o MB e 240 minutos para o TY, com os dados experimentais sendo melhor descritos pelo modelo de pseudo-segunda ordem. A RHA-b apresentou a maior eficiência de remoção, atingindo 93% para MB e 54% para TY. Nos estudos isotérmicos, o modelo de Langmuir demonstrou o melhor ajuste aos dados. As capacidades máximas de adsorção obtidas foram de 20,21 e 19,92 mg g^-1 para MB (RHA-a e RHA-b, respectivamente) e de 3,29 e 9,29 mg g^-1 para TY (RHA-a e RHA-b, respectivamente). Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a adsorção foi um processo espontâneo para todos os adsorventes, com maior espontaneidade registrada na adsorção de MB em RHA DGº_ads = -34,5 kJ mol^-1. Além disso, observou-se que a espontaneidade foi impulsionada pela entalpia na adsorção de TY e pela entropia na adsorção de MB.