Recobrimento de diferentes partículas com quitosana em leito de jorro e sua utilização na adsorção em leito fixo de corantes em solução aquosa
Autor: Cláudio Pereira Pinheiro (Currículo Lattes)
Resumo
O recobrimento de partículas em leitos móveis é utilizado na indústria química, farmacêutica e de alimentos para uma variedade de produtos. Partículas inertes recobertas com quitosana podem ser aplicadas em processos de adsorção para superar os problemas existentes na aplicação de quitosana em pó em adsorção descontínua e contínua. O objetivo deste trabalho foi o recobrimento de diferentes partículas com suspensão polimérica em leito de jorro. As partículas empregadas foram esferas de vidro (EV), esferas de porcelana (EP) e pellets de polietileno (PP). A formulação de recobrimento utilizada foi uma suspensão aquosa polimérica (hidroxietilcelulose, polietilenoglicol e estearato de magnésio) com e sem adição de quitosana. As condições de recobrimento foram carga de 500 g de partículas, pressão de atomização de 200 kPa, tempo de processo de 100 min, e vazão de alimentação da suspensão de 5 mL min-1 , com o bico de atomização localizado 10 cm acima de cada célula. Posteriormente, foi realizado a adsorção do corante azul brilhante em uma coluna de leito fixo, empacotada com as partículas recobertas em leito de jorro com geometria cônica. Foram utilizados os pH de 3 e 6, vazão de alimentação da solução de corante de 5 mL min-1 , concentração de 100 mg L-1 e uma coluna com 10 cm de altura e 3,4 cm de diâmetro interno. A análise qualitativa do processo de recobrimento foi realizada por imagens obtidas através de microscópio eletrônico de varredura (MEV), nas quais se observou que as superfícies das esferas de vidro e dos pellets de polietileno apresentaram um aspecto homogêneo, enquanto as esferas de porcelana mostraram uma superfície rugosa. A análise quantitativa foi realizada pela diferença de massa antes e após o recobrimento, em que se obteve uma eficiência usando a suspensão com quitosana de 92%, 93% e 96% para as esferas de porcelana e de vidro, e pellets de polietileno, respectivamente, e para a suspensão sem quitosana obteve-se, respectivamente, 25%, 50% e 67%. Desta forma, o recobrimento de partículas com quitosana em leito de jorro mostrou resultados promissores devido à alta eficiência do processo. Os valores da máxima capacidade de adsorção no equilíbrio da coluna para as partículas de polietileno, porcelana e vidro foram 619, 414 e 708 mg g-1 , respectivamente. Os melhores resultados da cinética de adsorção foram obtidos em pH 3. Assim, os pellets de polietileno apresentaram resultados promissores para serem utilizados como partículas recobertas na técnica de adsorção, devido a sua máxima capacidade de adsorção.