Evaluation of direct red 80 dye adsorption by chitosan microspheres

Abstract

The damage caused to the environment by the textile industry creates a demand for simple and inexpensive methods to remove dyes from wastewaters. In this sense, the objective of this work was to evaluate and optimize the adsorption of the Direct Red 80 azo dye by chitosan microspheres. The SEM and FTIR techniques were used to characterize the materials. The results confirmed the occurrence of the adsorption phenomenon by the detection of characteristic bands and changes on the surface of the adsorbent, caused by the fixing of the dye. The response surface methodology in association with a Doehlert matrix was applied to optimize the adsorption process. The obtained response surface presented a saddle point, indicating that the optimal condition is outside of the experimental domain. Isotherms were constructed to describe the adsorption phenomenon. The experimental data presented a better regression adjustment (R 2 > 0.98) to the Freundlich nonlinear model. The results demonstrate that the chitosan microspheres presented high color removal efficiency (97% in 24h) and operational ease in its usage.

Os danos causados ao meio ambiente pela indústria têxtil criam uma demanda por métodos simples e baratos para remover corantes de águas residuárias. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar e otimizar a adosorção do corante azo Vermelho Direto 80 por microesferas de quitosana. As técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia Vibracional no Infravermelho foram utilizadas para caracterizar os materiais. Os resultados confirmaram a ocorrência do fenômeno de adsorção pela detecção de bandas características e mudanças na superfície do adsorvente, causadas pela fixação do corante. A metodologia de superificie de resposta em associação a uma matriz Doehlert foi utilizada para otimização do processo de adsorção. A superfície de resposta obtida apresentou um ponto de sela, indicando que a condição ótima para os parâmetros se encontra fora do domínio experimental. Isotermas foram construídas para descrever o fenômeno de adsorção. Os dados experimentais apresentaram um melhor ajuste de regressão (R 2 > 0,98) ao modelo não linear de Freundlich. Os resultados demonstram que as microesferas de quitosana apresentaram elevada remoção de cor (97% em 24h) e facilidade operacional na sua utilização.