Resumo |
O cromo é um metal pesado encontrado na natureza, podendo formar uma grande variedade de compostos com estados de oxidação entre 0 e +6. A toxicidade está limitada aos compostos hexavalentes (Cr(VI)), sendo nocivo à saúde humana e animal. A utilização do cromo em processos industriais gera uma grande quantidade de efluente contendo principalmente o cromo (VI). Vários adsorventes vêm sendo empregados para a remoção de cromo de águas, dentre eles encontra-se a quitosana (QT), um dos biopolímeros mais abundante na natureza. Neste trabalho, foi sintetizado o organocompósito magnético de quitosana-reticulada (QTR) e modificada com etilenodiamina (EDA) e β-ciclodextrina (β-CD) (QTR-EDA/β-CD). A incorporação de óxido de ferro ao QTR-EDA/β-CD (Fe/QTR-EDA/β-CD) fornece propriedades magnéticas ao material, tornando-o facilmente removível de solução aquosa por um campo magnético externo. O Fe/QTR-EDA/β-CD foi avaliado na remoção de Cr(VI) de solução aquosa pelo método de batelada. O Fe/QTR-EDA/β-CD foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho (IV), Difratometria de Raios-X (DRX), espectroscopia raman, análise de CHNS e Espectroscopia de Absorção Atômica (EAA). Nos estudos de capacidade de adsorção, 11,25 mg do Fe/QTR/EDA/β-CD foi mantido em contato com 15 mL de diferentes concentrações de cromo (6 a 230 mg L-1) com temperatura controlada em 25 °C, ajustado para pH igual a 2,0 e por 2 horas sob agitação constante. Estudos de cinética foram realizados variando o tempo de contato de 5 - 300 minutos, sendo mantidas as condições descritas anteriormente. O cromo foi determinado pelo método de Espectrometria de Absorção Atômica. No equilíbrio, o modelo de adsorção de Langmuir ajustou-se aos dados experimentais, comprovando que a adsorção ocorre em monocamada. A capacidade máxima de adsorção previstas por este modelo (25 °C) para o Fe/QTR-EDA/β-CD foi de 230,96 mg g-1. O equilíbrio de adsorção foi alcançado por Fe/QTR-EDA/β-CD em aproximadamente 30 minutos. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem descreveu adequadamente o processo de adsorção de Cr(VI) com valores de R2 > 0,999 e as diferenças entre a capacidade de adsorção de equilíbrio experimental (qe(exp)) e calculada (qe(cal)) foram inferiores a 0,08% para o adsorvente. Isto indica que a etapa determinante do mecanismo cinético é a quimissorção. Os resultados de adsorção mostraram que o Fe/QTR-EDA/β-CD é promissor para remoção de Cr(VI) e além disso, o adsorvente pode ser facilmente recuperado da solução após o uso por separação magnética tornando-se viável para aplicações práticas. |