ADSORÇÃO DO HERBICIDA COMERCIAL 2,4-DICLOROFENOXIACÉTICO (2,4-D) POR CARVÃO ATIVADO
DOI:
https://doi.org/10.66104/3j6t4564Palavras-chave:
Contaminante emergente; herbicida; cinética de adsorção, isotermas; Tratamento de água.Resumo
O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a aplicabilidade e a eficiência do carvão ativado comercial na remoção do herbicida 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), considerado um contaminante emergente de preocupação ambiental, principalmente em sistemas aquosos. O estudo experimental foi conduzido de forma a compreender a influência de parâmetros operacionais como o pH e concentração inicial do contaminante, na capacidade de adsorção do material. Para complementar as análises, o carvão ativado foi caracterizado por meio das técnicas de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), as quais permitiram identificar os principais grupos funcionais e observar a morfologia do carvão. Os resultados demonstraram que o pH 8,0 foi o mais favorável para o processo, resultando na maior capacidade de adsorção (q = 84,56 mg g-1). A cinética de adsorção ajustou-se melhor ao modelo de pseudo-segunda ordem, sugerindo predominância de mecanismos químicos na interação entre adsorvato e adsorvente. O equilíbrio foi definido pela isoterma de Langmuir, indicando a formação de uma monocamada homogênea sobre a superfície do carvão ativado. Por fim, o carvão comercial apresenta elevada eficiência na remoção do 2,4-D, mostrando seu potencial para aplicação em sistemas de tratamento de água e efluentes contaminados por contaminantes orgânicos.
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Referências
Adam, O. E.-A. A.; Al-Shammari, A. S. Preparation and characterization of activated carbon from Balanites aegyptiaca seed shell for the removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid herbicide from aqueous solution. Desalination and Water Treatment, v. 315, p. 314–326, 2023. DOI: https://doi.org/10.5004/dwt.2023.30138
Barbosa, M. C.; Zuniga, A. D. G. Análise do ponto de carga zero e espectroscopia de infravermelho de um carvão ativado proveniente de bagaço de malte. Research, Society and Development, v. 13, n. 8, e13113846706, 2024. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v13i8.46706
Bhattarai, D. P.; Aryal, S.; Shrestha, K. R.; Mishra, P. K.; Shrestha, T.; Homagai, P. L.; Oli, H. B.; Shrestha, R. L. Study of the electrochemical performance of Zanthoxylum armatum seed-derived potassium hydroxide-assisted activated carbon as a negatrode material for supercapacitor applications. Materials Advances, v. 6, p. 1635–1646, 2025. DOI: https://doi.org/10.1039/D4MA00980K
BRASIL. Portaria GM/MS N° 888/2021, de 4 de maio de 2021. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Ministério da Saúde, Brasília, DF, 7 mai. 2021, Seção 1, n. 85, p. 127.
Divya, M. P.; Krishnamoorthi, S.; Ravi, R.; Jenner, V. G.; Baranidharan, K.; Raveendran, M.; Hemalatha, P. Preparation and characterization of activated carbon from commercially important bamboo species in north eastern India. Advances in Bamboo Science, v. 11, 100148, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bamboo.2025.100148
Do Nascimento, K. K. R.; Vieira, F. F.; Xavier, C. S. F.; Almeida, M. M.; Oliveira, I. V. C.; Bandeira, A. de A. S.; Neta, O. P. L. Remoção de glifosato em carvão ativado: planejamento fatorial para otimização de parâmetros. Contribuciones a Las Ciencias Sociales, v. 16, n. 12, p. 32050–32064, 2023. DOI: https://doi.org/10.55905/revconv.16n.12-178
Fischer, H. C. V.; Lima, L. S.; Felsner, M. L.; Quinaia, S. P. Estudo da capacidade de adsorção de carvões ativados comerciais versus tempo de armazenamento. Ciencia Florestal, v. 29, n. 3, p. 1090–1099, 2019. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509838092
France, H. E.; Strong, O. L. K.; Roy, T. M.; Vreugdenhil, A. J. Versatile waste wood-chitosan composites for 2,4-D and paraquat adsorption: Isotherm modelling and thermodynamic evaluation. Chemosphere, v. 370, 144008, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.144008
FREUNDLICH, H. Kolloidfiillung und Adsorption. Zeitschrift für Angewandte Chemie, v. 20, n. 18, p. 749–750, 1907. DOI: https://doi.org/10.1002/ange.19070201805
Gurav, R.; Mandal, S.; Smith, L. M.; Shi, S. Q.; Hwang, S. The potential of self-activated carbon for adsorptive removal of toxic phenoxyacetic acid herbicide from water. Chemosphere, v. 339, 139715, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139715
Kodali, J.; Arunraj, B.; Sathvika, T.; Krishna Kumar, A. S.; Nagarathnam, R. Prospective application of diethylaminoethyl cellulose (DEAE-cellulose) with a high adsorption capacity toward the detoxification of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) from water. RSC Advances, v. 11, p. 22640–22651, 2021. DOI: https://doi.org/10.1039/D1RA03037J
Kuśmierek, K.; Dąbek, L.; Świątkowski, A. The influence of the shape and grain size of commercial activated carbons on their sorption efficiency towards organic water pollutants. Desalination and Water Treatment, v. 321, 100996, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dwt.2025.100996
LANGMUIR, I. The Adsorption of Gases on Plane Surfaces of Glass, Mica and Platinum. Journal of the American Chemical Society, v. 40, n. 9, p. 1361–1403, 1918. DOI: https://doi.org/10.1021/ja02242a004
Li, X.; Huang, Y.; Liang, X.; Huang, L.; Wei, L.; Zheng, X.; Albert, H. A.; Huang, Q.; Liu, Z.; Li, Z. Characterization of biochars from woody agricultural wastes and sorption behavior comparison of cadmium and atrazine. Biochar, v. 4, n. 27, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/s42773-022-00132-7
Mafra, E. R. M. L.; Protásio, T. P.; Pedroza, M. M.; Barbosa, D. B.; Viana, M. F.; Souza, T. M.; Bufalino, L. Comparative analysis of seed biomass from Amazonian fruits for activated carbon production. Journal of Environmental Science and Health, v. 57, n. 11, p. 1106-1117, 2022.
Quach An, B.; Hong-Hai, N. (2020). Investigation the isotherm and kinetics of adsorption mechanism of herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) on corn cob biochar. Bioresource Technology Reports, 11(100520), 100520. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100520 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100520
Rashda; Aryee, A. A.; Kailu, D.; Kiran, S.; Li, Z.; Han, R. Adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and 4-chlorophenol using bio-based activated carbon: Thermodynamics, kinetics and cytotoxicity evaluation. Environmental Functional Materials, v. 3, p. 46–58. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.efmat.2024.09.002
Regalbuto, J. R.; Robles, J. The engineering of Pt/Carbon Catalyst Preparation. University of Illinois at Chicago. 2004.
Reza, M.; Ridho, M. Z.; Wahyuni, F. M.; Haryati, T.; Piluharto, B.; Rahmawati, I. Further insight into the adsorption mechanism of lead(ii) ion on anionic surfactant-modified activated carbon. Next Materials, v. 9, 101061, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nxmate.2025.101061
Saadi, A. S.; Bousba, S., Riah, A.; Belghit, M.; Belkhalfa, B.; Barour, H. Efficient synthesis of magnetic activated carbon from oak pericarp for enhanced dye adsorption: A one-step approach. Desalination and Water Treatment, v. 319, 100420, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dwt.2024.100420
Sobral, I. S. Produção e aplicação de carvão ativado e carvão ativado funcionalizado do Cocos nucifera associado a Pseudomonas aeruginosa em diferentes tratamentos de águas residuais. Tese de doutorado, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Universidade Federal da Bahia, 2024.
Samanth, A.; Chandrasekar, R.; Vinayagam, R.; Selvaraj, R. Density functional theory insights into the adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid by mesoporous biochar. South African Journal of Chemical Engineering, v. 54, p. 20–28, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sajce.2025.07.004
Selvaraj, R.; Iyer, R. V.; Murugesan, G.; Goveas, L. C.; Varadavenkatesan, T.; Samanth, A.; Vinayagam, R. Modeling 2,4-dichlorophenoxyacetic acid adsorption on candle bush pod-derived activated carbon: Insights from advanced statistical physics models. Journal of Water Process Engineering, v. 66, 106027, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.106027
Shewatatek, S.; Gonfa, G.; Hailegiorgis, S. M.; Tessema, B. Response surface optimization of chromium (IV) removal with teff straw-based activated carbon. Results in Chemistry, v. 15, 102168, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rechem.2025.102168
Terzyk, A. P. The influence of activated carbon surface chemical composition on the adsorption of acetaminophen (paracetamol) in vitro. Colloids and Surfaces. A, Physicochemical and Engineering Aspects, v. 177, p. 23–45. 2001. DOI: https://doi.org/10.1016/S0927-7757(00)00594-X
Vinayagam, R.; Nagendran, V.; Goveas, L. C.; Narasimhan, M. K.; Varadavenkatesan, T.; Samanth, A.; Selvaraj, R. Machine learning, conventional and statistical physics modeling of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) herbicide removal using biochar prepared from Vateria indica fruit biomass. Chemosphere, v. 350, 141130, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141130
Vinayagam, R.; Jogi, S.; Murugesan, G.; Goveas, L. C.; Varadavenkatesan, T.; Samanth, A.; Selvaraj, R. Mesoporous carbon from Vateria indica fruit for efficient 2,4-D herbicide removal: Mechanistic insights from double-layer statistical physics modelling and regeneration studies. Diamond and Related Materials, v. 154, 112149, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.diamond.2025.112149
Wang, T.; Jiang, M.; Yu, X.; Niu, N.; Chen, L. Application of lignin adsorbent in wastewater Treatment: A review. Separation and Purification Technology, v. 302, 122116, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.122116
Zaaboul, F.; Kaichouh, G.; Haoufazane, C.; Abuelizz, H. A.; Karrouchi, K.; Zarrouk, A.; El Hourch, A. Adsorption of reactive blue day 49 from aqueous solution on commercial activated carbon and polyaniline electrochemically deposited on carbon felt: Kinetic modeling and equilibrium isotherm analysis. International Journal of Electrochemical Science, v. 19, 100713, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijoes.2024.100713
Zanella, O. Sorção de nitrato em carvão ativado tratado com CaCl2: estudo de ciclos de sorção/regeneração. Dissertação (Mestrado em Engenharia uímica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2012.
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