ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: REMOÇÃO DE CLORETO DE CETILPIRIDÍNIO DE ÁGUAS CONTAMINADAS POR MEIO DA RESINA AMBERLITE IRP-64
AUTORES: PANIAGUA, C. E. S. (UFU) ; PIRES. K. A. D. (UFU) ; AMORIM, E. (UFU)
RESUMO: Este trabalho teve por objetivo realizar ensaios de adsorção de soluções aquosas de cloreto de cetilpiridínio como adsorvato e resina catiônica AMBERLITE IRP-64 como adsorvente pelo método estático a 25ºC, em repouso e sob agitação a 70 rpm visando a remoção do surfactante em águas contaminadas. Para tanto, estudos do efeito da massa do adsorvente e tempos de contato foram realizados para se determinar quais as melhores condições de se obter uma eficiente remoção. Obteve-se excelente remoção (na ordem de 97%) quando o tempo de contato entre a resina e o CPC foi de 20 min e a massa do adsorvente foi de 0,2 g.
PALAVRAS CHAVES: amberlite irp-64, adsorção, cloreto de cetilpiridinio
INTRODUÇÃO: Os reservatórios naturais vêm se tornando celeiros de multiplicidade de subprodutos provenientes de atividades antrópicas (YABE e OLIVEIRA, 1998)em várias ou, praticamente, todas as bacias hidrográficas do país. Estas atividades têm colaborado substancialmente para a poluição dos recursos hídricos cuja presença de substâncias tais como surfactantes, metais pesados, óleos e graxas, fertilizantes, agrotóxicos, entre outras, têm comprometido a qualidade das águas.A adsorção é uma das técnicas que têm sido empregada com sucesso para uma remoção efetiva de contaminantes presentes em efluentes industriais e em águas contaminadas.A adsorção envolve a acumulação de substâncias em uma superfície ou interface de grande área específica bem como a afinidade física entre o adsorvato e a superfície do material adsorvente (RUBIO, 2007), ou seja, é um fenômeno de interface ao qual, as moléculas de uma fase fluida, gasosa ou líquida, tendem a aderir a uma superfície sólida (SCHWANKE, 2003). Os surfactantes catiônicos encontram uma grande aplicação em diversas indústrias destacando-se a química (pesticida, papel, têxtil, plásticos e tintas). Além disso, são frequentemente usados na preparação de produtos de limpeza doméstica e de higiene pessoal nomeadamente em desinfectantes bucais, pastas dentríficas, cremes de barbear, shampoos e desodorizantes, por possuir, para além de outras, propriedades anti-sépticas, é o caso de cloreto de cetilpiridínio (CPC), que apresenta ação antimicrobiana, sobre bactérias gram negativas e que frequentemente é utilizada em fórmulas desinfetantes bucais. Neste trabalho realizaram-se ensaios de adsorção de CPC com a resina catîônica Amberlite IRP-64 pelo método estático a 25ºC, em repouso e sob agitação, em diferentes tempos de contato e massa de adsorvente.
MATERIAL E MÉTODOS: Os ensaios de adsorção foram realizados pelo método estático a 25ºC em repouso e soib agitação a 70 rpm. O adsorvente foi a resina catiônica AMBERLITE IRP64 (SIGMA) que é insolúvel, fracamente ácida e a forma do trocador é o íon hidrogênio. Em todos os ensaios de adsorção foram utilizadas soluções de cloreto de cetílpiridínio (SIGMA) de 0,54 mmol/L e volume 50,0 mL. O analito (CPC) foi monitorado por espectrofotometria de absorção molecular a 260 nm utilizando a curva de calibração devidamente linearizada. No estudo do efeito da massa do adsorvente utilizaram-se as massas de resinas iguais a: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 e 0,5 g e no tempo de contato de 24 horas. O estudo do efeito do tempo de contato entre a resina e o CPC foi utilizada a massa de 0,2 g de resina em tempos de 10; 20; 30; 40; 50; 60 e 120 minutos. A capacidade de troca iônica da resina catiônica foi determinada pelo método titrimétrico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A capacidade de troca iônica da resina foi determinada e obteve-se o valor de 10,81 mmol/L. O estudo do tempo de contato entre a resina e CPC se encontram na figura 1. Observa-se pela figura 1, ótimas remoções de CPC,variando entre 93 a 99%. Além disso, elas praticamente não variam ao longo do tempo quando os ensaios são realizados a 70 rpm. Quando os ensaios estão sob repouso as porcentagens de remoções diminuem e apresentam poucas variações (28 e 44%) até 60 minutos e aumenta um pouco (60 a 66%) após 120 minutos. Buscando melhorar a remoção de CPC nos ensaios em repouso fez-se um estudo fixando o tempo de contato em 24 horas e variando as massas da resina. Os resultados do estudo da remoção do CPC se encontram na figura 2. A figura 2 mostra que as remoções do CPC se mantêm em torno de 97% para as massas de resina iguais a 0,1 e 0,2g e diminuem com o aumento de massa da resina após 0,2 g. Isto provavelmente deve ocorrer devido ao excesso de adsorvente presente na água contaminada,independentemente dos ensaios terem sido realizados em repouso ou sob agitação. O excesso de partículas de resina favorece o aumento de choques entre elas mesmas em repouso, pois dentro do líquido ocorre a movimentação natural das moléculas de água e de surfactante. Comparando os dados das figuras 1 e 2, observa-se que: (a) a remoção de CPC somente é melhorada para ensaios de adsorção realizados sob repouso usando 0,2 g de resina; (b) a remoção não varia após os 20 minutos de contato e isto mostra que não é necessário estender o tempo para 24 horas buscando melhorar a eficiência da remoção.
CONCLUSÕES: Os ensaios de adsorção de CPC com a resina AMBERLITE IRP-64 mostraram que o aumento de massa de adsorvente dificulta uma boa adsorção devido aos choques mecânicos entre as partículas. Além disso, verificou-se que as melhores condições para uma eficiente remoção do surfactante em águas contaminadas ocorrem nas seguintes condições: tempo de contato 20 min sob agitação a 70 rpm utilizando a massa de resina de 0,2 g.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao IQUFU e aos companheiros de laboratório pelo apoio e à FAPEMIG pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: RUBIO, J., Pesquisa gaúcha desenvolve adsorvente natural de óleos. “Química e Derivados”. Capturado em 31 de novembro de 2007. Online. Disponível em http://www.quimica.com.br/atualidades.
SCHWANKE, R. O. Determinação da difusividade de hidrocarbonetos aromáticos em zeólitas por métodos cromatográficos. 2003. DISSERTAÇÃO (Mestrado). Florianópolis. Universidade Federal de Santa Catarina, 2003.
YABE, M. J. S. e OLIVEIRA, E. de. Metais pesados em águas superficiais como estratégia de caracterização de bacias hidrográficas. Química Nova. V. 21, n. 5, p.551-556, set./out, São Paulo, 1998.
