Adsorção e dessorção de arsênio por hidróxidos duplos lamelares e seu emprego na remoção deste elemento de águas | Arsenic adsorption and desorption by layered double hydroxides and its use in removing arsenic from water

Este trabalho aborda inicialmente a problemática do efeito e das conseqüências da contaminação de organismos por arsênio. Trata também da síntese e caracterização de argilas aniônicas do tipo Hidróxido Duplos Lamelar (HDL), a escolha da melhor argila e aplicação das mesmas para remoção de arsêniato (As(V)) de águas contaminadas. As é um elemento de ocorrência natural, pertencente ao grupo dos ametais da tabela periódica. Seu teor em rochas ígneas e sedimentares varia de 0,5 a 2,5 mg kg-1. Nessas últimas, pode aparecer co-precipitado com hidróxidos de ferro ou sulfetos. Está presente em mais de 245 minerais, a maioria contendo sulfetos associados a metais como Au, Co, Cu, Fe, Ni e Pb. A mobilidade do As no ambiente ocorre devido a vários fatores e a contaminação de águas por ele é pontual e pode estar associada a atividade de mineração. Diante dos problemas toxicológicos gerados pelo As a Organização Mundial da Saúde tem recomendado valores inferiores a 10 μg L-1 para águas potáveis e os órgãos regulamentadores no Brasil tem seguido este valor referência. A partir deste contexto esta obra propõe um método seguro, eficiente e ecologicamente viável para a descontaminação de águas contendo arsênio. O experimento é composto de dois métodos de adsorção um estático e outro dinâmico utilizando argilas sintéticas. No primeiro método obtiveram-se valores de adsorção de até 96% utilizando os materiais sintéticos e águas naturais com concentrações de 2000 μg L-1. Nos experimentos dinâmicos obteve-se uma capacidade de adsorção de 153,39 mg g-1 a 470,59 mg g-1 conforme a variação de massa de adsorvente e vazão do leito. Observou-se uma dessorção completa do material adsorvente, podendo ser reaproveitado durante vários ciclos de adsorção/dessorção. Além da eficiência da adsorção de As por Hidróxidos Duplos Lamelares comprovada através dos experimentos, o processo apresenta importância de cunho social e ambiental evidente, devido a melhoria das condições de saúde da população e a baixa geração de resíduos pela imobilização do contaminante na fase sólida e na sua pré-concentração quando realizada a dessorção.

This paper addresses at first the problem of the organisms contamination effect and consequences by arsenic. It also deals with the anionic clays synthesis and characterization of the layered double hydroxides (LDH) type, the best clay choice, and their application for the arsenate removal (As (V)) from contaminated waters. Arsenic is a naturally occurring element, belonging to non metal group of the periodic table. Its content in igneous and sedimentary rocks varies from 0.5 to 2.5 mg kg-1. In sedimentary rocks, it may appear coprecipitate with iron hydroxides or sulfides. Arsenic is present in more than 245 minerals, most of sulfides associated with metals such as Au, Co, Cu, Fe, Ni and Pb. Its mobility in the environment occurs due to various factors. The water contamination by it can be associated with mining activity. Considering the toxicological problems generated by it, the World Health Organization (WHO) has recommended values below 10 mg L-1 for drinking water, whose reference value is followed by the regulatory agencies in Brazil. From this context, this work offers a safe, efficient and environmentally feasible method for the water decontamination from arsenic. This experiment consists of two adsorption methods, being one static and another one dynamic using the synthetic clays. In the first method, we obtained the adsorption values up to 96%, using synthetic materials and natural waters with a 2000 μg L-1 concentration. In the dynamic experiments, we obtained an adsorption capacity of 153.39 mg g-1 to 470.59 mg g-1, according to the adsorbent mass variation and the riverbed flow. It was observed a complete adsorbent material desorption that can be reused for many adsorption/desorption several cycles. Besides the arsenic adsorption efficiency by Layered Double Hydroxides proven through the experiments, the process shows the social and environmental evidence importance, because the population health improvement and the waste low generation by contaminant immobilization in the solid phase and its pre-merger when he desorption was performed.

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