Neste estudo foi avaliado o potencial do bagaço de cevada (Hordeum distichum) na adsorção de íons Pb (II) em sistemas aquosos. Parâmetros de adsorção, tais como solução pH, massa do adsorvente e tempo de contato foram estudados utilizando um planejamento fatorial 23. Chumbo foi detectado por espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS). Os resultados mostraram que os efeitos principais do pH e massa adsorvente foram estatisticamente significativos, bem como a interação entre essas variáveis, indicando que uma avaliação individual dos parâmetros não seria apropriada, pois não forneceria informação sobre as interações. O efeito principal para o tempo de contato não apresentou significância estatística no sistema. Os resultados preditos usando modelo de regressão fatorial mostrou altos valores de coeficientes de regressão, indicando boa concordância com dados experimentais. Sob as condições otimizadas foi obtida uma capacidade máxima de adsorção de 14,68 mg g-1 com a eficiência de remoção de Pb (II) de 90%.