Use of sugarcane bagasse in the adsorption of textile dyes in aqueous solutions

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i7.16974

Keywords:

Adsorption; Synthetic effluents; Sugarcane bagasse

Abstract

In this research, the potential of sugarcane bagasse as a natural adsorbent of synthetic textile dye was evaluated. In the first stage of the research, the preparation and characterization of the adsorbent was carried out by determining the zero charge point - pHPCZ and Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR), it was found that adsorbent has a pHPCZ equal to 3.37 for dry material at 60 °C. In the second stage of the research, acidic and alkaline activations of adsorbent material were carried out and an experimental planning of the Box-Behnken type 25 for each adsorbent material, having the mass, concentration, pH, rotation and time as independent variables, evaluating adsorbed quantity responses (qt) and reduction in dye concentration (%red). The kinetic tests were performed at pH 3.0 and concentration of 150 mg.L-1, with samples collected every five minutes for up to 60 minutes, for fresh, acid and alkaline adsorbents. The kinetic data were adjusted to models of pseudo-first order, pseudo-second order and Elovich equation, with Elovich model being best adjusted to the tests. The isotherms were constructed varying concentration from 25 to 200 mg. L-1, with pH 3.0 and the Sips isotherm obtained a higher value of R2 and Test F. The sugarcane bagasse was attractive in the removal of the direct dye Tupy® burgundy 16, especially when the adsorbent treatment with HCl is carried out.

References

ABIT. (2020). Perfil do Setor (2020). ABIT – Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção. http://www.abit.org.br/cont/perfil-do-setor.

Albornoz, S.L.; Rocha, R. D. C.; Lima, V. A.; Parabocz, C. R. B.; Marques, R. G. & Sánchez, W.N. (2018). Adsorption of Textile Dyes Reactive Red 195 and Reactive Blue 203 on Apple Pomace Kinetic, Equilibrium, Thermodynamic and Mechanism Studies. In: 12 Encontro Brasileiro Sobre Adsorção, 1, 416-421.

Almaguer, M. A.; Carpio, R. R.; Alves, T. L. M. & Bassin, J.P. (2018). Experimental study and kinetic modelling of the enzymatic degradation of the azo dye Crystal Ponceau 6R by turnip (Brassica rapa) peroxidase. Journal Environmental Chemical Engineering, 6(1), 610-615.

Antunes, E. C. E. S; Pereira, J. E. S.; Ferreira, R. L. S.; Medeiros, M. F. D. & Barros Neto, E. L. Remoção de corante têxtil utilizando a casca do abacaxi como adsorvente natural. (2018). Holos, Rio Grande do Norte, 3(34), 81-97.

Bertacco, T. de C.; Ceron, L.P. & Liks, L. A. (2019) Verificação da capacidade de adsorção da cinza da casca de arroz em efluente de cromo hexavalente em fluxo contínuo. Engevista, 21 (1), 114-125.

BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA 430/2011, de 13 de maio de 2011. (2011) http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646.

BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. Resolução nº 357/2005, de 17 de março de 2005. (2005) http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459>.

Costa, D. M. A. da & Melo, J. J. S. (2018). Estudo da capacidade de remoção de azul de metileno pela biomassa da casca do limão taiti (citus latifolia). Holos Environment, 18(2), 271-282.

Freitas, F. B. A.; Câmara, M. Y. F. & Martins, D. F. F. (2015). Determinação do PCZ de adsorventes naturais utilizados na remoção de contaminantes em soluções aquosas. In: 5º Encontro Regional de Química & 4º Encontro Nacional de Química. Blucher Chemistry Proceedings, 3.

Gil, A. C. (2010). Como elaborar projetos de pesquisa. (5ª ed.), Atlas. 184p.

Lacerda, K. D. R.; Vieira, F. F.; Almeida, M. M. & Santos, W. B. dos. (2018). Avaliação do mesocarpo do coco verde como adsorvente do corante azul Cassafix CA - 2G. Revista DAE, 66(213), 124-134.

Lengowski, E. C.; Muniz, G. I. B.; Nisgoski, S. & Magalhaes, W. L. E. (2013). Avaliação de métodos de obtenção de celulose com diferentes graus de cristalinidade. Scientia Forestalis (IPEF), 41(98), 185-194.

Nascimento, K. K. R.; Vieira, F. F.; Almeida, M. M.; Buriti, J. S.; Barros, A. J. M. & Oliveira, R. J. (2019). Aproveitamento da casca de laranja Pêra como adsorvente no tratamento de efluentes têxteis. Revista brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 23(9), 716-722.

Nascimento, R. F.; Lima, A. C. A.; Vidal, C. B.; Melo, D. Q. & Raulino, G. S. C. (2020). Adsorção: aspectos teóricos e aplicações ambientais. Imprensa Universitária.

Oliveira, F. M. de; Coelho, L. M. & Melo, E. I. de. (2018). Avaliação de processo adsortivo utilizando mesocarpo de coco verde para remoção do corante azul de metileno. Matéria. Rio de Janeiro, 23(4).

Oliveira, F. M. de; Melo, E. I. de; Sousa, P. A. R. & Coelho, L. M. (2017). Material adsorvente na remoção do corante azul de metileno. In: Tecnologias em pesquisa: ciências exatas e biológicas. 27-42.

Ramos, J. P.; Pavão, M. F. U.; Barra, E. C.; Vilhena, K. S. S. & Gouveia, F. P. (2017). Potencial de Adsorção do Resíduo Proveniente do Processo de obtenção do silício metálico. Revista Virtual de Química, 9(2), 751-763.

Ribas, M. C.; Oliveira, A. P.; Antoniolli, C. de A.; Silveira, W. & Prado, A. D. (2019). Estudo da remoção do corante azul reativo por biossorção com casca de trigo. In: Anais do Congresso Sul-Americano de resíduos sólidos e sustentabilidade, 2.

Safa, Y.; Bhatti, N. (2011). Kinetic and thermodynamic modeling for the removal of direct red-31 and direct orange-26 dyes from aqueous solutions by rice husk. Desalination, 272 (1-3), 313-322.

Santos, V. L. V. F. dos; Barcellos, I. O. & Piccoli, H. H. (2017). Pre-alvejamento de materiais têxteis com ozônio e avaliação de suas propriedades de superfície, físicas e tintoriais. Matéria. Rio de Janeiro, 22(1).

Silva, W. L.L. & Oliveira, S. P de. (2012). Modificação das características de adsorção do bagaço de cana para remoção de azul de metileno de soluções aquosas. Revista Scientia Plena, 8(9).

Downloads

Published

23/06/2021

How to Cite

XAVIER, C. S. F.; VIEIRA, F. F. .; ALVES, M. P. .; SOUSA , J. T. de. Use of sugarcane bagasse in the adsorption of textile dyes in aqueous solutions . Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 7, p. e59110716974, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i7.16974. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/16974. Acesso em: 21 dec. 2024.

Issue

Vol. 10 No. 7

Section

Engineerings

License

Copyright (c) 2021 Cinthia Sany França Xavier; Fernando Fernandes Vieira; Marília Patrício Alves; Jóse Tavares de Sousa

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.