ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Retenção dos Corantes Alaranjado de Metila e Violeta Cristal em Vermiculita Modificada com Quitosana
AUTORES: DANTAS, S.L.A. (UFCG) ; SANTOS, C.P.F. (UFCG)
RESUMO: Diversos métodos físicos, químicos e biológicos utilizados na remoção da cor de águas residuárias vêm sendo estudados nas últimas três décadas. Poucos, entretanto, apresentam bons resultados quando aplicados em efluentes da indústria têxtil1. Com o intuito de proferir contribuição para melhorar a eficiência do processo de tratamento dos efluentes e torná-lo economicamente mais viável, foram sintetizados materiais de interface inorgânica/orgânica a partir da incorporação de nanopartículas de argilominerais em quitosana. A retenção de corantes nos referidos nanocompósitos foi avaliada a partir da concentração destes adsorbatos nas soluções sobrenadantes por UV-VIS. Podemos concluir que o compósito estudado obteve uma boa eficiência na adsorção das misturas dos corantes.
PALAVRAS CHAVES: nanocompósitos, matriz polimérica, retenção
INTRODUÇÃO: O Brasil detém uma das maiores reservas de água do mundo- 12% da água doce disponível no planeta2, mas se deve ter em mente que este recurso está sendo mal utilizado e políticas de minimização e reuso de águas residuárias, principalmente industriais, devem ser implantadas e seguidas.
Na indústria, a água é utilizada principalmente para três finalidades: incorporação em produtos específicos, atuação como fluído térmico (aquecimento ou resfriamento) e eliminação de componentes indesejáveis3.
Entre as várias técnicas de tratamento dos efluentes estudadas atualmente, o processo de adsorção de fase líquida parece ser a mais eficaz na remoção de diversos tipos de materiais coloridos1. A fim de minimizar os custos, o uso de materiais alternativos como a argila, sílica-gel, quitosana estão sendo empregados no referido processo de adsorção4,5,6.
A quitosana é um biopolímero glicosamino, existente na parede da célula de alguns fungos e na carapaça de crustáceos. Este biopolímero tem propriedades muito interessantes, tais como hidrofobicidade, biocompatibilidade, biodegradabilidade e propriedades anti-bacteriais.
Argilas são essencialmente silicatos hidratados de alumínio, geralmente cristalinos, denominados argilominerais. Uma determinada amostra desse material pode também apresentar em sua constituição outros minerais, como ferro e magnésio, além de matéria orgânica e sais solúveis.
A síntese de compósitos argila/polímero tem atraído grande atenção por seu custo relativamente baixo e melhoria nas propriedades desses materiais, o que frequentemente eleva o nível de desempenho destes.7-11.
MATERIAL E MÉTODOS: Misturas Reacionais
2.1 Preparação da Quitosana
Na preparação da quitosana, foi adicionado hidróxido de sódio (20%) a uma amostra do referido polímero, A mistura reacional foi submetida à agitação continua por cerca de 12h em evaporador rotativo, seguida por uma filtração a vácuo. Ao filtrado adicionou-se álcool metílico, sob agitação por mais 30 minutos. Foi adicionado à mistura reacional ácido cloroacético, sob agitação por mais 60 minutos. A solução foi filtrada e lavada com água destilada; O valor de pH determinado ≈ 10,49. Posteriormente a solução foi filtrada e o precipitado foi lavado com etanol 70% (v/v) e álcool metílico. O precipitado lavado foi seco em estufa a 40°C.
2.2 Preparação da mistura de quitosana em vermiculita
Foram realizadas 4 misturas de quitosana e vermiculita em proporções de aproximadamente 1:100 e 1:10. Manteve-se o contato da quitosana e vermiculita em água destilada por cerca de 6h a 50°C em agitação continua em evaporador rotativo. Em seguida foi realizada uma filtração e a amostra sólida foi seca em estufa a 50°C.
2.3 Soluções dos corantes
Foram preparadas soluções aquosas 1x10 – 4 M dos corantes alaranjado de metila e violeta cristal, respectivamente, utilizadas nos ensaios de adsorção.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Análise dos sobrenadantes
Abaixo estão ilustrados os gráficos obtidos na análise de UV-visível dos corantes alaranjado de metila (Figura 1) e violeta cristal (Figura 2), na faixa de comprimento de onda 190 – 700 nm.
Figura 1 – Espectro de UV-visível do corante alaranjado de metila.
Figura 2 – Espectro de UV-visível do corante violeta cristal.
Os resultados obtidos sugerem que os adsorventes estudados obtiveram um bom rendimento nos ensaios com os corantes alaranjado de metila e violeta cristal. Ao analisar os gráficos podemos observar que o corante violeta cristal foi melhor adsorvido pelo material utilizado.
CONCLUSÕES: De acordo com as caracterizações realizadas e as análises dos ensaios, podemos concluir que as amostras do compósito estudado podem reagir com eficiência nas misturas reacionais que foram submetidas e em contato com as soluções dos corantes que se comportaram como bons adsorventes.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq, pela bolsa de Iniciação Científica, no âmbito Pibic/UFCG/CNPq, vigência 2009-2010.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. CONAMA, Resolução n. 397, de 03 de abril de 2008.
2. MOSS, G. M. Projeto Brasil das águas, disponível em www.brasildasaguas.com.br .Ultimo acesso em 30 de maio de 2008.
3. PUIGJANER,L., ET AL. A Software Tool for Helping in Decision- Making About Water Management un Batch Process Industries. Waste Management v. 20: p. 645- 649,200.
4. CRINI, G. Non- conventional low-cost adsorbents for dyes removal: a review. Bioresouurce Technology, v.97, p. 1061-1085, 2006.
5. HUANG,P. D.K., et al. Kinetics of adsorption of Zn(II) íon on chitosan derivatives. International Journal of Biological Macromolecules, v. 39, p. 222-227, 2006.
6. AIROLDI, C. A relevante potencialidade dos centros básicos nitrogenados disponíveis em polímeros inorgânicos e biopolímeros na remoção catiônica. Quím. Nova, v. 31,n.1, p. 144-153,2008.
7. CESTARI, A.R.; et al. Multistep adsorption of anionic dyes on silica/chitosan hybrid 1.Comparative kinetic data from liquid- and solid-phase models. Journal of Colloid and Interface Science, v.292, p.363-372, 2005.
8. WANG LI; WANG, A. Adsorption behaviors of Congo Red on the N,O-carboxymethyl-chitosan/montmorillonite nanocomposite. Chemical Engineering Journal,2008.
9. ESTEVES, A. C.C.; et al. Nanocompósitos de matriz polimérica: estratégias de síntese de materiais híbridos. Quím. Nova,v. 27,n. 5, p. 798-806,2004.
10. PAZ, R. A.; et AL. Nanocompósitos de poliamida 6/argila organofilica: Efeito de peso molecular da matriz no comportamento reológico e na estrutura. Revista eletrônica de materiais e processos, v.2, n. 3, p. 08-13, 2007.
11. PAIVA, L.B.; MORALES, A.R. Avaliação de argilas bentonitas nacionais e argentinas quanto ao potencial de obtenção de argilas organofilicas visando a aplicação em nanocompositos poliméricos. 51° Congresso Brasileiro de Cerâmica. 2007.
