Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 2968
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Pós-graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Fluidos e fenômenos de transporte |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | CAPES |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG, FUNARBE, Outros |
| Primeiro autor | Ubirajara Pereira das Virgens Junior |
| Orientador | ALVARO VIANNA NOVAES DE CARVALHO TEIXEIRA |
| Outros membros | MARCIO SANTOS ROCHA, MARIA DO CARMO HESPANHOL DA SILVA, Silvia Juliana Rodriguez Vargas |
| Título | Aplicação de dispositivos microfluídicos na extração de íons metálicos em sistemas aquosos bifásicos (SABs) |
| Resumo | Microfluídica trata da manipulação de fluidos em escala micrométrica feita por meio do bombeamento dos fluidos através de dispositivos constituídos por canais com dimensões que variam de dezenas a centenas de micra. Uma das diversas aplicações dos dispositivos microfluídicos é na extração líquido/líquido. Eles permitem que o processo de extração seja realizado de modo mais controlado, com a área de contato entre as fases conhecida e o tempo de contato entre as mesmas controláveis pela alteração das vazões das fases. Isso permite estudar a cinética do processo de extração. Sistemas aquosos bifásicos (SABs) são formados por água e dois polímeros distintos ou um polímero e um sal em proporções adequadas, sendo uma fase superior rica em polímero e uma fase inferior rica em sal ou no outro polímero. A extração de íons utilizando SABs já é conhecida, mas sem a utilização de dispositivos microfluídicos. Propomos nesse trabalho a construção de dispositivos microfluídicos e sua aplicação na recuperação de íons metálicos em um processo de extração líquido/líquido utilizando SABs. Os dispositivos de poli(dimetilsiloxano) foram construídos usando a técnica de litografia macia nas instalações do LNNano/CNPEM. Eles possuem uma entrada e uma saída para cada fase e as dimensões do canal principal são 2,5 cm x 550 µm x 50 µm (comprimento, largura e profundidade respectivamente). O dispositivo foi conectado a bombas de seringa contendo as duas fases que permite o controle das vazões. Todo o experimento foi monitorado usando uma câmera digital acoplada a um microscópio. Após a separação das fases verificamos a quantidade extraída utilizando a técnica de espectroscopia de absorção atômica. O SAB utilizado é formado pelo copolímero tribloco poli(óxido de etileno)- poli(óxido de propileno)- poli(óxido de etileno), ou L64, com sulfato de sódio e tiocianato de potássio como extratante. Testou-se a extração do íon Zn2+ pela adição de sulfato de zinco. Ao bombear às fases pelo dispositivo fixamos a vazão da fase inferior (rica em sal) sempre como sendo o triplo da fase superior (rica em L64). O tempo de contato entre as fases foi controlado variando as vazões da fase superior de 25 a 300 µL/hr e obtivemos concentrações do íon de zinco extraídas iguais a 0,3240 a 0,0153 mmol/kg Zn para a fase superior. Estes resultados demonstram, como esperado, uma dependência da quantidade de íons extraída com as vazões das fases. Deixando-se as duas fases em contato por um tempo longo, verificamos que a concentração do íon de zinco ao atingir o equilíbrio está na mesma ordem de grandeza dos valores obtidos, o que valida a eficiência da técnica proposta. A expectativa é que essa técnica possa ser utilizada para uma extração seletiva de diferentes íons com eficiências maiores que as técnicas atuais, usando a propriedade que diferentes íons possuem tempos diferentes de extração. |
| Palavras-chave | Microfluídica, bifásico, íons |
| Forma de apresentação..... | Oral |