Evaluation and kinetics of dye retention using chitosan as a low cost adsorbent.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um material de baixo custo para sorção de corantes em efluentes industriais a partir de quitosana, tendo em vista estudos para a determinação dos parâmetros ótimos e de mecanismos envolvidos no referido processo. O emprego de modelos cinéticos teve como fim elucidar a natureza dos processos de sorção. Na caracterização do referido biopolímero foram utilizadas as técnicas de picnometria, titulação condutométrica, espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e microscopia eletrônica de varredura. A retenção dos corantes, provenientes de soluções aquosas, em quitosana, foi avaliada através de ensaios de sorção, pelo método de banho finito, em valor de pH previamente definido, em diferentes tempos de contato sorvente:sorbato. As concentrações das amostras de corantes estudadas, bem como a de seus sobrenadantes após os ensaios de sorção, foram determinadas por meio de espectroscopia UV-Visível. No estudo da cinética de retenção dos sobrenadantes, os valores de ordem de reação foram determinados por modelos de velocidades de reação integradas de primeira e segunda ordem. A remoção dos corantes pode ser considerada como um processo de interação eletrostática adsorvente-adsorbato, considerando a faixa de pH do meio reacional. Os resultados obtidos sugerem que a quitosana apresenta aplicação como adsorvente efetivo para remoção de corantes em águas residuárias, sobretudo com aqueles adsorbatos de natureza ácida, de acordo com os valores determinados na cinética de reação, podemos identificar que o corante alaranjado de metila foi o corante que obteve melhor rendimento em relação aos ensaios de adsorção com a membrana de quitosana, levando em consideração os tempos de contato analisados. Isso se deve principalmente á natureza do adsorbato. Por se tratar de um corante classificado como básico, o violeta cristal não apresentou forma de interação eficaz para se adsorver a membrana de quitosana.This study aimed to develop a low cost material for sorption of dyes in industrial effluents from chitosan, studies in order to determine the optimum parameters and mechanisms involved in that process. The use of kinetic models had the order to elucidate the nature of the sorption processes. The characterization of the biopolymer techniques were used to pigmentary, conductometric titration, infrared spectroscopy, differential thermal analysis, thermal analysis, differential scanning calorimetry and scanning electron microscopy. The retention of dyes from aqueous solutions on chitosan was evaluated using sorption tests, the method of finite bath, at a predefined pH value at different times of contact sorbent: sorbate. The concentrations of dye samples studied, as well as their supernatants after sorption tests were determined by UV-Visible spectroscopy. In the study of the kinetics of retention of the supernatant, the values of reaction order was determined by models of integrated reaction rates of first and second order. The removal of dyes can be regarded as a process of electrostatic adsorbent- adsorbate interaction, considering the pH range of the reaction medium. The results suggest that chitosan has application as an effective adsorbent to remove dyes in wastewater, particularly those of acidic nature, according to the values determined in the reaction kinetics, we can identify the dye methyl orange dye which was obtained better performance compared to adsorption experiments with the chitosan membrane, taking into account the contact times studied. This is mainly due to nature of the adsorbate. Because it is classified as a basic dye, crystal violet did not show how to interact effectively adsorb to the chitosan membrane