Adsorção de Cr(VI) utilizando fibra de coco tratada com ácido sulfúrico e a lignina gerada desse tratamento

Abstract

A contaminação hídrica por Cr(VI) é um problema ambiental relevante devido à sua alta toxicidade e mobilidade. Como alternativa sustentável, resíduos lignocelulósicos podem atuar como adsorventes de baixo custo. Este estudo avaliou a eficiência da fibra de coco in natura (FCS), da fibra tratada com H₂SO₄ (FCT) e da lignina extraída (LCT) na remoção de Cr(VI), em sistemas de batelada e leito fixo. A metodologia incluiu modificação química com H2SO4, caracterização por FTIR e MEV, determinação do pHPCZ e ensaios de isotermas, cinética, termodinâmica e coluna. Os dados foram ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich e Sips, com seleção baseada no critério de Akaike. Os resultados mostraram que o tratamento ácido promoveu alterações estruturais significativas, com aumento da porosidade e introdução de grupos sulfônicos, especialmente na FCT. O tratamento ácido reduziu o pHPCZ de aproximadamente 7 (FCS) para cerca de 2 (FCT/LCT) e aumentou a capacidade adsortiva. A capacidade máxima de Langmuir foi de 42,79 mg g-1 (FCT), superior à FCS (35,51 mg g-1) e à LCT (11,92 mg g-1). A cinética seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem. O processo foi espontâneo (ΔG° entre −9,65 e −15,86 kJ mol⁻¹); FCT apresentou caráter endotérmico (ΔH° = +18,59 kJ mol⁻¹), enquanto LCT foi exotérmico (ΔH° = −21,53 kJ mol⁻¹). Em leito fixo, a FCT atingiu capacidade dinâmica de 65,89 mg g⁻¹ e tempo de ruptura de 480 min. Conclui-se que a modificação ácida promoveu a inserção de novos sítios ativos e aumento da eficiência adsortiva, destacando a FCT como material promissor para remoção de Cr(VI) em efluentes aquosos.