Processo de adsorção simultânea dos íons Cu2+, Zn2+ e Ni2+ em meio aquoso pelo Óxido de Nióbio(V)

Resumo

Os metais pesados já existentes e que ajudam no equilíbrio dos ecossistemas vêm se acumulando em quantidades excessivas devido à ação antrópica no meio ambiente. Diversos estudos vêm sendo desenvolvidos com intuito de remover esses metais da Natureza, de modo que não afetem o meio ambiente e organismos vivos, e que seja um método eficiente e de baixo custo. Um processo de despoluição bastante utilizado na remoção de metais pesados em rejeitos aquosos é a adsorção, onde adsorventes, orgânicos e inorgânicos, são aplicados. Dentre os materiais, o óxido de nióbio(V) hidratado (Nb2O5∙nH2O) pode ser utilizado como um adsorvente inorgânico, pois, apresenta propriedades adequadas e existe em abundância no Brasil. Diante do exposto, esse trabalho teve como finalidade avaliar a eficácia do Nb2O5.nH2O como adsorvente frente aos íons metálicos Cu2+, Ni2+ e Zn2+. Para tal, foram realizadas reações de adsorção para quantificar os íons de cobre(II), zinco(II) e níquel(II) que o óxido adsorve em condições pré-determinadas, de acordo com o planejamento fatorial. Os experimentos foram realizados em triplicata onde os parâmetros: massa do adsorvente, tempo de agitação e volume de solução multielementar contendo os íons, todos em dois níveis - 23, resultaram em 8 experimentos. A solução multielementar apresentou pH ácido de 5,2. As reações foram preparadas de duas formas distintas: uma direta com o volume da solução multielementar e outra, completando o volume do meio reacional para 50 mL com água deionizada. Os resultados obtidos quanto ao percentual de íons adsorvidos de cada elemento, os quais variaram entre 63,30% e 91,32%. Observou-se nos 16 experimentos o cobre(II) foi o que apresentou maior adsorção pelo óxido de nióbio(V) hidratado. Os melhores porcentuais de adsorção ocorreram nos experimentos com menor tempo de agitação e menor volume da solução multielementar e com maior massa do adsorvente para o cobre(II). A ordem de adsorção dos metais estudados foi: Cu  Ni  Zn. O quantitativo de íons adsorvidos foi satisfatário, o que favorece o desenvolvimento de pesquisas envolvendo reações de adsorção, utilizando-se óxido de nióbio(V) hidratado como adsorvente, para a remoção de outros metais poluentes do meio ambiente, visando assim uma melhor qualidade de ambientes aquáticos.