REMOÇÃO DE ERITROSINA DE SOLUÇÕES AQUOSAS POR ADSORÇÃO EM HIDRÓXIDOS DUPLO LAMELARES DE NÍQUEL E ALUMÍNIO (NiAl - HDL)
Hidróxido duplo lamelar. Eritrosina. Adsorção. Poluente emergente. Tratamento de efluentes.
A presença de corantes sintéticos em corpos hídricos constitui um problema ambiental de relevância crescente, especialmente no que diz respeito a compostos resistentes à degradação e desprovidos de regulamentação específica. A eritrosina (E127), corante xantênico amplamente utilizado nas indústrias alimentícia, farmacêutica e de cosméticos, insere-se nesse contexto como poluente emergente de preocupação crescente em razão de seu potencial toxicológico e da ausência de limites ambientais estabelecidos pela legislação brasileira vigente. Diante desse cenário, o presente trabalho investigou a síntese, a caracterização e o desempenho do hidróxido duplo lamelar de níquel e alumínio (NiAl-HDL, M²⁺/M³⁺ = 3:1) como adsorvente para a remoção de eritrosina de soluções aquosas. O material foi sintetizado pelo método de co-precipitação a pH constante (~10) e caracterizado por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e adsorção de N₂ pelo método BET/BJH. A estrutura lamelar típica dos HDLs foi confirmada pelas técnicas empregadas, com espaçamento basal d₀₀₃ = 7,72 Å, parâmetros de cela c = 23,15 Å e a = 3,03 Å, tamanho médio de cristalito de 3,40 nm, área superficial de 10 m² g⁻¹ e diâmetro médio de poros de 3,24 nm. Os estudos cinéticos, conduzidos a 25°C em três concentrações iniciais (10, 30 e 50 mg L⁻¹), indicaram equilíbrio em aproximadamente 360 minutos, com melhor ajuste pelo modelo de Elovich (R² = 0,94), sugerindo quimissorção em superfície energeticamente heterogênea. As isotermas de adsorção, obtidas a 25, 35 e 45°C, foram melhor descritas pelo modelo de Freundlich a 25°C (R² = 0,9445), com capacidade máxima estimada pelo modelo de Langmuir de 83,48 mg g⁻¹. A análise termodinâmica revelou processo espontâneo (ΔG° entre −3,36 e −10,38 kJ mol⁻¹), endotérmico (ΔH° = +101,42 kJ mol⁻¹) e com aumento de desordem na interface sólido-líquido (ΔS° = +351,42 J mol⁻¹ K⁻¹), confirmando a favorabilidade do processo em temperaturas mais elevadas e seu caráter quimissortivo. A investigação do mecanismo, baseada na análise comparativa de FTIR e DRX e nos dados cinéticos e termodinâmicos, indicou que a interação entre a eritrosina e o NiAl-HDL é predominantemente governada por interações eletrostáticas e ligações de hidrogênio, com contribuição parcial de troca aniônica interlamelar. Os resultados demonstram que o NiAl-HDL constitui um adsorvente promissor para a remoção de eritrosina de soluções aquosas, preenchendo uma lacuna científica existente na literatura sobre esse sistema.