ÁREA: Materiais
TÍTULO: REMOÇÃO DE CROMO (VI) EMPREGANDO POLIANILINA SUPORTADA EM COPOLÍMERO ESTIRENO-DIVINILBENZENO
AUTORES: MARTINS, F. F. (UEG) ; RIBEIRO, L. S. (UEG) ; LOBO, T. M. (UEG) ; CARAMORI, S. S. (UEG) ; SILVA, V. J. (UEG) ; RABELO, D. (UFG)
RESUMO: RESUMO: O desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento de efluentes contendo Cr(VI), é de vital importância, devido a diversas fontes de geração deste metal, que é bastante prejudicial à saúde humana. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo verificar a eficiência da polianilina suportada em compolímeros estireno-divinilbenzeno (PAni/Sty-DVB) na remoção de cromo (VI) de uma solução previamente preparada, para posterior aplicação em efluentes industriais. Os resultados obtidos mostram que a PAni/Sty-DVB pode ser empregada como material adsorvente de Cr(VI), sendo que a mesma apresentou uma capacidade de remoção de 87,3% desse metal, presente na solução. Sendo assim, a PAni/Sty-DVB surge como nova alternativa para o tratamento de efluentes contendo cromo hexavalente.
PALAVRAS CHAVES: cromo (vi), copolímero estireno-divinilbenzeno, polianilina, adsorção, tratamento de efluentes
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Durante várias décadas os processos industriais foram responsáveis pelo despejo de grande quantidade de compostos tóxicos no ambiente, sem que estes sofressem nenhum tipo de tratamento. Estes compostos, por sua vez, passaram a fazer parte do meio ambiente, afetando o equilíbrio biológico e causando danos diretos e indiretos a ele (NETO, 2002). Dentre estes compostos tóxicos, o cromo (VI) - Cr(VI), aparece em grande quantidade. O Cr(VI) é um metal pesado que pode formar uma grande variedade de compostos tóxicos, cuja toxicidade varia com o seu estado de oxidação (PAULINO, 1993). Dessa forma, o desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento de efluentes contendo Cr(VI), é de vital importância para o meio ambiente, devido às diversas fontes de geração deste metal, tais como as indústrias de cromação, eletrônica, metalúrgica, entre outras. Para o tratamento de Cr(VI), produtos químicos redutores, tais como sulfato de ferro (II), ou metabissulfito de ferro (II), são frequentemente utilizados. Entretanto, novas técnicas de tratamento de efluentes contendo Cr(VI) têm sido desenvolvidas, destacando-se os processos utilizando polímeros condutores, dentre os quais, a polianilina (PAni) aparece como um dos mais utilizados (WEI et al., 1993). Recentemente (LOBO, 2005), em sua Dissertação de mestrado conseguiu incorporar, com sucesso, a PAni em compolímeros estireno-Divinilbenzeno (Sty-DVB). Desse modo, a possibilidade de empregar a polianilina suportada em copolímeros Sty-DVB aparece como uma alternativa para a remoção de Cr(VI) de efluentes industriais. OBJETIVO: O presente trabalho, tem por objetivo a preparação de compósitos PAni/Sty-DVB e aplicação dos mesmos na remoção de cromo Cr (VI), de soluções aquosas de dicromato de potássio, previamente preparada.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: O copolímero Sty-DVB empregado neste trabalho foi sintetizado e purificado conforme a metodologia adotada por (LOBO, 2005). Inicialmente, 1,0 g do copolímero Sty-DVB foi deixada em contato com 10 mL de uma solução de anilina-etanol, para o processo de intumescimento. Após um período de 3 horas o copolímero foi filtrado e deixado em repouso por 1 hora. Após este tempo, o copolímero intumescido com anilina foi transferido para um béquer, ao qual foi adicionado 40 mL de solução de ácido clorídrico com pH igual a 1,0. O sistema reacional foi mantido sob agitação magnética em banho de gelo até a estabilização da temperatura em 0°C. Separadamente, preparou-se a solução de persulfato de amônio (APS), em 60 mL da solução de ácido clorídrico. Em seguida, esta solução foi adicionada lentamente à mistura reacional, que foi deixada sob agitação magnética à temperatura de 5ºC por 3 horas. Decorrido este tempo, o material obtido foi filtrado, lavado, purificado e seco em estufa a 70ºC por 48 horas. O material obtido foi caracterizado por Espectroscopia FTIR. Para estudo da remoção do Cr(VI), preparou-se uma solução estoque de dicromato de potássio e soluções intermediárias também foram preparadas para obtenção da curva de calibração. Em seguida, fez-se testes para determinar o tempo e o pH ideal de remoção do Cr(VI) pela polianilina suportada no copolímero Sty-DVB (PAni/Sty-DVB). Depois, fez-se os testes para remoção do Cr(VI), colocando-se 100 mL da solução de dicromato com valores de pH ajustados para 1,0; 3,0; 5,0 7,0 e 9,0; em Erlenmeyers de 250 mL e, adicionou aos mesmos 0,1 g da PAni/Sty-DVB e deixou em contato por 1 hora. Em seguida, fez-se as leituras das soluções inicial e final em um espectrofotômetro de absorção na região do UV-Visível.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: A PAni/Sty-DVB foi obtida por meio da polimerização oxidativa da anilina na presença de ácido clorídrico, seguida, de oxidação com solução de persulfato de amônio. Os espectros de FTIR do copolímero e da PAni/Sty-DVB, apresentaram, em todos os espectros, bandas características do copolímero Sty-DVB e da PAni, indicando a presença da mesma na superfície do copolímero. O tempo ideal de adsorção, encontrado para o processo de remoção do Cr(VI) da solução de dicromato foi de 65 minutos, mas por conveniência foi adotado o tempo de 60 minutos uma vez que a diferença da absorbância entre esses tempos é praticamente insignificante. Já para os valores de pH ideal, para a remoção do Cr(VI) foi encontrado uma faixa que variou de 1,0 a 5,0, uma vez que, neste intervalo de pH houve uma maior remoção do cromo (VI) pela PAni/Sty-DVB. No valor de pH 1,0 a remoção de Cr(VI) foi de 77%, já no valor de pH 3,0 a remoção foi de 87,3% e em pH 5,0, caiu novamente para 85%, indicando que o pH 3,0 é o melhor para a remoção do Cr(VI). O pH exerce um papel fundamental sobre a química redox do cromo. Em baixos valores de pH, cromatos existem como ácido crômico (H2CrO4) e HCrO2-. Quando a concentração de CrO4- é alta, o cromato dimeriza para formar espécies dicromato. Estas espécies são agentes fortemente oxidantes e são rapidamente reduzidas na presença de agentes redutores em baixos valores de pH. Em altos valores de pH cromatos existem na forma CrO42-, que é um pobre agente oxidante. O cromo (III) é mais facilmente oxidado e encontrado em condições de pH elevado (SENA, 1996). Desta forma, a maior concentração de dicromato está no pH na faixa de 2 a 5, por isso os valores da remoção para os pH iguais a 3,0 e 5,0 deram muito próximos com uma pequena vantagem para o pH 3,0.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: Os espectros de FTIR apresentaram bandas características do copolímero Sty-DVB e da polianilina, indicando a sua incorporação na superfície do mesmo. Já a PAni/Sty-DVB apresentou características adequadas para a remoção de Cr(VI) da solução de dicromato, mostrando ser um adsorvente eficaz e que possui um grande potencial de adsorção no tratamento de efluentes contendo este metal. A eficiência do processo de remoção do Cr(VI) foi de 87,3% em pH 3,0, o que indicou que este é o pH ideal para a remoção do mesmo.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a UFG pelos espectros de FTIR e a Coremal pelos monômeros doados, sem os quais não seria possível a realização do trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: LOBO, T. M.; Preparação de Compósitos de Polianilina/Copolímero Estireno-Divinilbenzeno. Goiânia: UFG, 2005. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, 2005.
NETO, G.C.; Decomposição de Fenol e Efluente da Indústria de Papel e Celulose por Fotocatálise Heterogênea, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis-SC, 2002.
PAULINO, C.V.H. Tendências de Hidrólise dos Compostos de Cr(III) com Ácidos Poliaminocarboxílicos, Dissertação de Mestrado, PUC, Rio de Janeiro-RJ, 1993.
SENA, M. M.; Aplicação de Métodos Quimiométricos na Especiação de cromo (VI) em solução aquosa. Dissertação de Mestrado, Unicamp, Campinas -SP, 1996.
WEI, Y., JAAG, G.-W., CHAN, C.-C., HSUEH, K. F., HARIHARAN, R., PATEL, S. A., WHITECAR, C. K., Polymerization of Antilne and Alkyl Ring-Substituted Anilines in the Presence of Aromatlc Additives. The Journal of Physical Chemistry, 94 (19): 7716-7721, 1990.
