Produção e caracterização de quitosana imobilizada em substratos visando adsorção de ions metalicos / Production and characterization of chitosan immobilized on substrates targeting metal ions adsorption

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

A quitosana é um polímero natural muito estudado devido à sua boa capacidade adsorvente. A aplicação deste biopolímero para remoção de metais pesados tem sido estudada desde o início dos anos 1970 sendo que o número de trabalhos sobre este tema cresceu rapidamente desde então. No entanto, o uso da quitosana como adsorvente em maior escala enfrenta alguns obstáculos, devido à sua baixa resistência mecânica. Uma possível alternativa para melhorar aspectos mecânicos e que também contribui para uma melhor transferência de massa do adsorbato no adsorvente é a imobilização da quitosana em matrizes sólidas utilizando-se técnicas de recobrimento de partículas. Neste contexto, este trabalho visou investigar a imobilização da quitosana em substratos para a aplicação em sistemas de adsorção. Inicialmente foram testados como suporte para imobilização da quitosana vidro, polipropileno, borracha vulcanizada, porcelana e tecido de algodão. O substrato de vidro, utilizado na forma de esferas, apresentou melhor interação com a solução de recobrimento e características adequadas para aplicação em processos de adsorção. As esferas de vidro foram recobertas por diferentes métodos utilizando quitosana 2,5% (m/v) em solução de ácido acético 3% (v/v). O material recoberto foi utilizado em sistemas de adsorção em batelada e contínuo a fim de se analisar a capacidade de remoção de cobre pelo filme de quitosana. Dentre as diferentes técnicas de revestimento estudadas, o processo por "dip coating" obteve um revestimento homogêneo e apresentou boa aderência do filme ao substrato. A natureza da superfície a ser recoberta e a temperatura da solução de recobrimento foram variadas objetivando-se melhorar a fixação da camada de quitosana no suporte, sendo esta ultima variável a mais importante para as condições estudadas. As isotermas de adsorção indicaram um aumento na capacidade de adsorção com o aumento da temperatura na qual ocorre a adsorção. Os dados foram mais bem representados pela isoterma de Langmuir, indicando que o principal fenômeno de adsorção se assemelha a adsorção em monocamada. Observou-se que a capacidade máxima de adsorção encontrada em 25 º C foi semelhante a outros sistemas de adsorção de cobre utilizando quitosana relatados na literatura. Verificou-se um melhor ajuste para o modelo cinético de pseudo-segunda ordem, sugerindo que o fator limitante para a transferência de massa é a reação química. Os estudos de adsorção dinâmica usando as esferas recobertas em sistema de leito fixo demonstraram a possibilidade de seu uso com resultados promissores

ASSUNTO(S)

quitosana adsorção metais pesados vidro imobilização chitosan adsorption heavy metal glass beads coating

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