Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos / Preparation and characterization of a hybrid material, of vermiculite modified with chitosan for the removal of lead ions present in synthetic wastewater

Anne Priscila Oliveira da Silva

Nos últimos anos, vêm sendo desenvolvidas pesquisas para obtenção de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descartes de efluentes industriais contaminados com metais pesados. A adsorção vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente viável e potencialmente importante para a redução dos metais, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. A quitosana, polímero de origem natural, presente na carapaça de crustáceos e insetos, também tem sido usada para esse fim. Dentre as argilas, a vermiculita se destaca pela sua boa capacidade de troca iônica e na sua forma expandida potencializa suas propriedades por aumentar bastante sua superficial específica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade do material híbrido obtido através da modificação da vermiculita expandida com quitosana na remoção de íons de chumbo (II) em efluentes aquosos. O material obtido foi caracterizado por espectroscopia do infravermelho (IV) com o intuito de se avaliar a eficiência da modificação da matriz inorgânica, a vermiculita, pelo material orgânico, a quitosana. A estabilidade térmica do material e a relação argila /polímero foram avaliadas através da termogravimetria. Para a avaliação da superfície do material foi usada a microscopia de varredura eletrônica (MEV) e (BET). A análise de BET revelou um aumento significativo da área superficial da vermiculita que, após interação com a quitosana, foi obtido um valor de 21, 6156 m2/g. Foram realizados ensaios de adsorção em função do tamanho de partícula, concentração e tempo. Os resultados mostram que a capacidade de remoção dos íons através da vermiculita foi, em média, de 88,4% para chumbo em concentrações na faixa de 20-200 mg/L e de 64,2 % na faixa de concentração de 1000 mg /L. Em relação ao tamanho de partícula, observou-se um aumento da adsorção com a diminuição da granulometria. Em função do tempo de contato, foi observado um equilíbrio de adsorção em 60 minutos com capacidade de adsorção. Os dados das isotermas foram ajustados a equação de Freundlich. O estudo cinético de adsorção mostrou que o modelo de pseudo segunda ordem descreve melhor o processo de adsorção, sendo encontrado os seguintes valores: K2 = 0,024 g. mg-1. min-1, Qmáx= 25,75 mg/g valor bastante próximo do Qe calculado = 26,31 mg/g . A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o material utilizado pode ser utilizado em sistemas de tratamento de efluentes como fonte adsorvente de íons metálicos devido a sua alta capacidade de adsorção

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