Aplicação da casca de arroz como adsorvente para remoção de cromo hexavalente de soluções aquosas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.21674/2448-0479.83.206-217

Palavras-chave:

Casca de arroz, cromo hexavalente, adsorção, materiais lignocelulósicos.

Resumo

O presente estudo propõe o emprego da casca de arroz, sem (CA) e com pré-tratamento ácido (CAH+), como adsorvente de baixo custo na remoção de Cr(VI) em soluções aquosas. Caracterizações morfológicas, químicas e estruturais realizadas para ambos os adsorventes revelaram considerável grau de heterogeneidade superficial, tendência à amorficidade, baixa área superficial e presença de grupamentos característicos de sílica. Os ensaios de adsorção avaliaram a influência da dosagem de adsorvente, pH, concentração inicial de Cr(VI) e tempo de interação. Os parâmetros de adsorção otimizados foram: dosagem de adsorvente (5 g.L-1), pH (1,0), concentração inicial de cromo (5 mg.L-1) e tempo de interação (60 min).  Os dados experimentais se ajustaram melhor à isoterma de Freundlich e ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem, para ambos os adsorventes. Observou-se que ambos foram capazes de remover Cr(VI), entretanto, a CAH+ apresentou resultados superiores em todos os ensaios realizados. A capacidade de adsorção máxima de Cr(VI) encontrada para a casca de arroz sem pré-tratamento foi de 2,27 mg.g-1 e, para a casca de arroz com pré-tratamento, foi de 5,19 mg.g-1. Os resultados obtidos sugerem que a casca de arroz, sem e com pré-tratamento, pode ser empregada como adsorvente alternativo aos adsorventes convencionalmente empregados, sendo eficiente, acessível e de baixo custo para a remoção de Cr(VI) em soluções aquosas.

 

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Vanessa Schwarstzhaupt Gamboa, Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS)

http://lattes.cnpq.br/0845085538492812

Fabiano Perin Gasparin, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)

http://lattes.cnpq.br/5631639380223151

Éder Julio Kinast, Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS)

http://lattes.cnpq.br/0514100305211540

Edilson Valmir Benvenutti, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)

 http://lattes.cnpq.br/6429881353148464

Lúcia Allebrandt da Silva Ries, Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS)

http://lattes.cnpq.br/0845085538492812

Referências

ABDEL-GHANI, N. T.; HEFNY, M.; EL-CHAGHABY, G. A. F. Removal of lead from aqueous solution using low cost abundantly available adsorbents. International Journal of Environmental Science and Technology, v. 4, n. 1, p. 67–73, 2007.

AL-BAIDHANI, J. H.; AL-SALIHY, S. T. Removal of Heavy Metals from Aqueous Solution by Using Low Cost Rice Husk in Batch and Continuous Fluidized Experiments. International Journal of Chemical Engineering and Applications, v. 7, n. 1, p. 6–10, 2016.

ALEXANDER, D. et al. Investigation of simultaneous adsorption properties of Cd, Cu, Pb and Zn by pristine rice husks using ICP-AES and LA-ICP-MS analysis. Microchemical Journal, v. 135, p. 129–139, 2017.

ALTUN, T.; KAR, Y. Removal of Cr(VI) from aqueous solution by pyrolytic charcoals. Xinxing Tan Cailiao/New Carbon Materials, v. 31, n. 5, p. 501–509, 2016.

AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19. ed. New York: American Public Health Association, 1995.

BANSAL, M. et al. Removal of Cr(VI) from aqueous solutions using pre-consumer processing agricultural waste: A case study of rice husk. Journal of Hazardous Materials, v. 162, n. 1, p. 312–320, 2009.

BURAKOV, A. E. et al. Adsorption of heavy metals on conventional and nanostructured materials for wastewater treatment purposes: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 148, n. November 2017, p. 702–712, 2018.

EL HALAL, S. L. M. et al. Films based on oxidized starch and cellulose from barley. Carbohydrate Polymers, v. 133, p. 644–653, nov. 2015.

ENNIYA, I.; RGHIOUI, L.; JOURANI, A. Adsorption of hexavalent chromium in aqueous solution on activated carbon prepared from apple peels. Sustainable Chemistry and Pharmacy, v. 7, n. December 2017, p. 9–16, 2018.

FARIA, E. A.; JUNIOR, A. C. B. Eclética Química Journal. v. 41, p. 85–93, 2016.

GAMBOA, V. S. et al. Efficient removal of chromium(VI) from dilute aqueous solutions using agro-industrial residue based on parboiled-rice husk ash. Chemical Engineering Communications, v. 0, n. 0, p. 1–15, 2021.

GANDHIMATHI, R.; RAMESH, S. T.; PRAVEETH, E. A. Adsorptive Removal of Copper from Aqueous Solution onto Raw Rice Husk : Kinetics and Isotherms. v. 7, n. 4, p. 763–768, 2008.

GREGG, S. J.; SING, K. S. W. Adsorption, Surface Area and Porosity. 2. ed. London: Academic Press, 1982.

HICKERT, L. R. Otimização da hidrólise da casca de arroz (Oryza sativa) e avaliação da capacidade de bioconversão deste hidrolisado a etanol e xilitol por leveduras. [s.l.] Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2010.

HOSSAIN, N.; NIZAMUDDIN, S.; SHAH, K. Thermal-chemical modified rice husk-based porous adsorbents for Cu (II), Pb (II), Zn (II), Mn (II) and Fe (III) adsorption. Journal of Water Process Engineering, v. 46, n. December 2021, p. 102620, 2022.

IBGE. Levantamento Sistemático da Produção Agrícola. Disponível em: . Acesso em: 30 mar. 2019.

KHALIL, U. et al. Selective removal of hexavalent chromium from wastewater by rice husk: Kinetic, isotherm and spectroscopic investigation. Water (Switzerland), v. 13, n. 3, 2021.

LIN, C. et al. A study on adsorption of Cr (VI) by modified rice straw: Characteristics, performances and mechanism. Journal of Cleaner Production, v. 196, p. 626–634, 2018.

LORA, E. E. S.; VENTURINI, O. . BIOCOMBUSTÍVEIS. 1. ed. Rio de Janeiro: Interciencia, 2012.

MOHADI, R. et al. Removal of Cr(VI) from aqueous solution by biochar derived from rice husk. Communications in Science and Technology, v. 6, n. 1, p. 11–17, 2021.

MOR, S.; CHHODEN, K.; RAVINDRA, K. Application of agro-waste rice husk ash for the removal of phosphate from the wastewater. Journal of Cleaner Production, v. 129, p. 673–680, 2016.

PARAGINSKI, R. T. et al. Propriedades tecnológicas e de cocção em grãos de arroz condicionados em diferentes temperaturas antes da parboilização. Brazilian Journal of Food Technology, v. 17, n. 2, p. 146–153, 2014.

RIES, L. A. DA S.; SILVEIRA, J. H. DA. Remoção de Cr(VI) por adsorção empregando carvão ativado comercial e carvão vegetal produzido a partir da casca de arroz. Brazilian Journal of Development, v. 5, n. 6, p. 6477–6494, 2019.

ROISNEL, T.; RODRÍGUEZ-CARVAJAL, J. WinPLOTR: A windows tool for powder diffraction pattern analysis. Materials Science Forum, v. 378–381, n. I, p. 118–123, 2001.

SANTOS, F. A. et al. Potencial da palha de cana-de-açúcar para produção de etanol. Quimica Nova, v. 35, n. 5, p. 1004–1010, 2012.

SRIVASTAVA, V.; WENG, C. H.; SHARMA, Y. C. Application of a thermally modified agrowaste material for an economically viable removal of Cr(VI) from aqueous solutions. Journal of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste, v. 17, n. 2, p. 125–133, 2013.

VUNAIN, E. et al. Adsorption of chromium ions from tannery effluents onto activated carbon prepared from rice husk and potato peel by H3PO4 activation. Applied Water Science, v. 11, n. 9, p. 1–14, 2021.

WEIDINGER, A.; HERMANS, P. H. On the determination of the crystalline fraction of isotactic polypropylene from x‐ray diffraction. Die Makromolekulare Chemie, v. 50, n. 1, p. 98–115, 1961.

WESLER, S. et al. Removal of iron ions from water contaminated with acid mine drainage by geopolymer derived from rice husk ash and ceramic residue. Engenharia Sanitaria e Ambiental, v. 26, n. 6, p. 1123–1133, 2021.

ZELJKOVIC, S. et al. Interaction of hexavalent chromium and BSCF perovskite in water solutions. Zastita materijala, v. 56, n. 3, p. 340–344, 2015.

ZHANG, Y. et al. Biosorption of zinc from aqueous solution using chemically treated rice husk. BioMed Research International, v. 2013, 2013.

ZHAO, N. et al. Surface properties of chemically modified activated carbons for adsorption rate of Cr (VI). Chemical Engineering Journal, v. 115, n. 1–2, p. 133–138, 2005.

ZULKALI, M. M. D.; AHMAD, A. L.; NORULAKMAL, N. H. Oryza sativa L. husk as heavy metal adsorbent: Optimization with lead as model solution. Bioresource Technology, v. 97, n. 1, p. 21–25, 2006.

Downloads

Publicado

2022-12-23

Como Citar

Schwarstzhaupt Gamboa, V., Perin Gasparin, F., Julio Kinast, Éder, Valmir Benvenutti, E., & Allebrandt da Silva Ries, L. . (2022). Aplicação da casca de arroz como adsorvente para remoção de cromo hexavalente de soluções aquosas . Revista Eletrônica Científica Da UERGS , 8(3), 206–217. https://doi.org/10.21674/2448-0479.83.206-217

Edição

Seção

N. Especial Ciências Exatas e Engenharias 2022