"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 18216

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Química Analítica
Setor Departamento de Química
Bolsa Não se Aplica
Conclusão de bolsa Não
Apoio financeiro CAPES, CNPq, FAPEMIG
Primeiro autor Ygor Ferreira da Paixão
Orientador CARLOS ROBERTO BELLATO
Outros membros JOSE DE OLIVEIRA MARQUES NETO, Luíza Sabino Moreira, Matheus Pedroso Duarte
Título Remoção de Cr(VI) por esferas de quitosana modificadas com nitroprussiato: estudo cinético e termodinâmico
Resumo O Cromo é um metal amplamente utilizado em indústrias de galvanoplastia, curtimento do couro e na produção de tintas, constituindo-se como um dos principais contaminantes de águas residuárias. Ele pode ser encontrado na natureza em diversos estados de oxidação, principalmente Cr(III) e Cr(VI). Enquanto a forma trivalente apresenta-se como um elemento traço essencial para o metabolismo humano, a forma hexavalente é perigosa devido ao seu efeito cancerígeno. Dessa forma, torna-se necessário a remoção do Cr(VI) dos efluentes industriais. Dentre os materiais disponíveis, destaca-se a quitosana, um biopolímero abundante na natureza, que pode ser empregado para a adsorção desse metal. O objetivo deste trabalho foi preparar esferas de quitosana reticuladas modificadas com nitroprussiato (QTSR-NP), investigar as características cinéticas e a influência da temperatura no processo de remoção de Cr(VI) de solução aquosa. A quitosana comercial foi solubilizada em ácido acético gerando um gel que depois foi gotejado em uma solução de NaOH 0,5 mol L-1 formando as esferas. Em seguida, as esferas foram lavadas com água até pH 7, reticuladas com epicloridrina 2,0% (v/v) por 16 horas e depois, foram colocadas em contato com uma solução de nitroprussiato 0,2% (m/m) por 24 horas. Após essa etapa, as esferas foram secas em estufa a 45 ºC por 18 horas. Nos estudos de cinética e termodinâmico, uma dose do adsorvente de 2 g L-1 foi utilizada e o pH das soluções de Cr(VI) ajustado para 4 (pH ótimo). Para avaliar o efeito da temperatura no processo de adsorção, isotermas foram realizadas nas temperaturas de 25, 30, 35 e 40 ºC com soluções de Cr(VI) em uma faixa de concentração de 6 a 230 mg L-1. Para os estudos de cinética, alíquotas do sobrenadante foram retiradas em diferentes períodos durante 180 minutos. O Cr(VI) foi quantificado por espectrofotometria de absorção atômica por chama. Os modelos cinéticos utilizados nesse trabalho foram: pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula. Houve uma melhor correlação dos dados experimentais para o modelo pseudo-segunda ordem (R2>0,99), sendo este o mais satisfatório para descrever os dados de cinética de adsorção. As isotermas de adsorção correlacionaram bem os dados para o modelo de Langmuir (R2>0,99), com capacidade máxima de adsorção de 64,88 mg g-1 à 25 ºC. A partir dos dados experimentais foi possível calcular os parâmetros termodinâmicos. A variação da energia livre de Gibbs (∆Gº) foi -22,23, -23,14, -24,05 e -24,96 kJ mol-1 para 25, 30, 35 e 40 ºC, respectivamente, os valores negativos de ∆Gº com o aumento da temperatura indicam que a adsorção é espontânea. A variação da entalpia (∆Hº) foi 32,02 kJ mol-1, o valor positivo indica um processo endotérmico. A variação da entropia (∆Sº) foi 182,04 J mol-1 K-1, demostrando um aumento da aleatoriedade na superfície do adsorvente após a adsorção. Assim, as esferas de QTSR-NP mostraram-se eficientes para a remoção de Cr(VI) de soluções aquosas.
Palavras-chave cromo, nitroprussiato, quitosana
Forma de apresentação..... Vídeo
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