Síntese de um compósito empregando o resíduo do processamento do quartzito e quitosana e sua utilização na adsorção do corante reativo preto 5
Nome: JEAN COTA COURA
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 20/02/2020
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| DEMETRIUS PROFETI | Co-orientador |
| LUCIENE PAULA ROBERTO PROFETI | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| DAMARIS GUIMARÃES | Examinador Interno |
| DEMETRIUS PROFETI | Coorientador |
| LUCIENE PAULA ROBERTO PROFETI | Orientador |
| MÁRIO ALBERTO SIMONATO ALTOÉ | Examinador Externo |
| MICHEL PICANÇO OLIVEIRA | Suplente Interno |
Resumo: A extração de rochas ornamentais e a criação de camarões são atividades que desempenham um importante papel na economia do Brasil. Todavia, tanto o processamento das rochas quanto a limpeza do camarão geram um elevado volume de resíduos sólidos que trazem sérios danos ao meio ambiente quando descartados de forma inadequada. Outro grave problema ambiental é o lançamento de efluentes contendo corantes, tais como o reativo preto 5 (RP 5), em cursos dágua, contaminando-os e desencadeando processos de eutrofização. Dentre os métodos de tratamento desses efluentes, a adsorção se destaca pela eficácia e simplicidade operacional. Entretanto, esse método só se torna economicamente viável quando se utilizam materiais adsorventes alternativos e de baixo custo. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo utilizar a quitosana extraída da casca do camarão e o resíduo do processamento de quartzito na síntese de um compósito e empregar esse material no estudo da adsorção do corantereativo preto 5. O adsorvente foi caracterizado por meio das técnicas de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva de raios-X (EDS), difração de raios-X (DRX) e termogravimetria (TGA). Foram realizados, também, estudos envolvendo a cinética, o equilíbrio e a termodinâmica da adsorção do RP 5 pelo compósito quartzito/quitosana. Por meio de FTIR, foi possível identificar os principais grupos funcionais da quitina e da quitosana, comprovando, assim, o sucesso da sua extração. As micrografias obtidas por MEV evidenciaram que o compósito apresenta uma superfície rugosa, heterogênea e porosa, havendo a ocupação de boa parte dos seus sítios ativos após a adsorção do RP 5. A análise elementar por EDS confirmou o predomínio de átomos de Si, O e C nas amostras do compósito, enquanto a caracterização por DRX demonstrou que esse material é constituído, essencialmente, por grãos de quartzo advindos do quartzito, sendo observado, também, um pequeno pico de difração atribuído à quitosana.A partir da análise do compósito por TGA tambémfoi possível constatar a presença da quitosana no material. O modelo cinético que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de pseudossegunda ordem, indicando a ocorrência de interações químicas entre o adsorvente e o adsorvato. Já os resultados relacionados ao equilíbrio de adsorção, foram melhor descritos pelos modelos de isotermas de Sips e Liu. A capacidade máxima de remoção encontrada foi de 171,50 mg/g, a 55 °C. O estudo do efeito da temperatura na adsorção do RP 5 pelo compósito quartzito/quitosanademonstrou que este é um processo endotérmico, apresentando maior espontaneidade a altas temperaturas. Sendo assim, o compósito sintetizado neste estudo mostra-se um adsorvente sustentável e eficaz na remoção de RP 5 de soluções aquosas, apresentando potencial para ser empregado, também, na descontaminação de efluentes contendo tal poluente.
