Recobrimento de partículas utilizando quitosana modificada e blendas de quitosana e Spirulina sp. para aplicação na adsorção de corantes em leito fixo
Autor: Mery Luiza Garcia Vieira (Currículo Lattes)
Resumo
A adsorção em coluna de leito fixo é uma operação aplicada na remoção de poluentes de efluentes industriais. Para o preenchimento da coluna existem diversos adsorventes sendo estudados, tais como, carvão ativado, resíduos agroindustriais, biopolímeros e biomassas. Dentre estes, destacam-se a quitosana e a Spirulina sp., devido ao potencial de renovação no meio e a afinidade com vários poluentes. A quitosana pode ser modificada quimicamente, a fim de melhorar suas propriedades adsortivas ou minimizar custos. Além disto, ela pode ser obtida na forma de filmes e blendas, os quais podem ser recobertos em material inerte a fim de eliminar as limitações hidrodinâmicas do leito. O objetivo deste trabalho foi recobrir esferas de vidro com quitosanas de diferentes graus de desacetilação (QTSGD), quitosana modificada com cianoguanidina (QTSMC) e blendas de quitosana e Spirulina sp. (QTSBS), e verificar o potencial das esferas revestidas como adsorvente de corantes em coluna de leito fixo. Primeiramente, a quitosana foi obtida em diferentes graus de desacetilação (GD 75, 85 e 95%). Na melhor condição de GD da quitosana, esta foi modificada com cianoguanidina (QTSMC), e foram produzidas blendas de quitosana e Spirulina sp. (QTSBS). Em seguida, estas quitosanas foram aplicadas na superfície das esferas através das técnicas dip coating e casting. Por fim, o potencial das esferas recobertas como adsorventes de corantes foi verificado mediante a obtenção de isotermas de equilíbrio, curvas de ruptura e cinética de dessorção. Quanto ao grau de desacetilação, a QTSGD 85% foi a melhor em relação ao recobrimento e a adsorção de corantes tartrazina e crepúsculo no leito fixo. A capacidade de adsorção aumentou com o aumento da temperatura, como demonstrado pelas isotermas de equilíbrio. O melhor desempenho da coluna teve tempo de ruptura de 90 min, a capacidade máxima de adsorção em torno de 60 mg g1 e o percentual de remoção de 50,4%. A eficiência de eluição foi de 82% no quarto ciclo de adsorção-dessorção. Para o recobrimento utilizando QTSGD 85% verificou-se que este foi dependente da composição e que a técnica casting apresentou valores percentuais de revestimento de 92%, enquanto a técnica de dip coating apresentou apenas 43%. Com relação às esferas recobertas com QTSMC, estas foram aplicadas na adsorção do corante vermelho 40 em coluna de leito fixo e as curvas revelaram que as esferas recobertas com QTSMC apresentaram bom desempenho, atingindo valores de capacidade de adsorção superiores a 80 mg g-1. No que se refere às blendas QTSBS, seu potencial como adsorvente foi investigado para o corante catiônico azul de metileno, e para o corante aniônico vermelho 40 em coluna de leito fixo. O aumento da quantidade de quitosana favoreceu a adsorção de ambos os corantes. Assim, as esferas recobertas com QTSBS são adequadas para remover corantes aniônicos e catiônicos de soluções aquosas. Desta forma, o recobrimento das esferas de vidro com diferentes tipos de quitosanas através da técnica casting foi factível, e sua aplicação como adsorvente de corantes em coluna de leito fixo teve resultados relevantes para o meio científico.