Usos de membranas de quitosana na remoção de cobre em águas residuais

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Marques, Jéssica Souza
• Orientador(a): Pereira, Márcia Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Quitosana; Reticulação; Sorção; Cobre
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21136

Neste trabalho foram produzidas membranas de quitosana reticuladas ionicamente, utilizando o ácido sulfúrico como agente de reticulação para serem aplicadas no tratamento de águas residuais da indústria do petróleo. Duas metodologias de reticulação das membranas foram desenvolvidas: homogênea e heterogênea. No processo homogêneo a variável analisada foi a razão molar de SO42-/ NH3+ (1:6 e 1:4), enquanto, no processo heterogêneo o tempo de imersão das membranas em ácido sulfúrico foi a variável em estudo, sendo utilizado tempos de 5 e 30 minutos. Os resultados de FTIR-ATR evidenciaram a formação de ligações iônicas entre os grupos NH3+protonados da quitosana e os íons sulfato do agente reticulante. Apenasnas membranas heterogêneas indicando um grau de reticulação bastante pequeno para as homogêneas.As análises de TG/DTG e DRX confirmaram a formação dessas interações, como também demonstraram que houve a formação de uma nova estrutura na região superficial das membranas CS5 e CS30 em relação às membranas de CS, CS16 e CS14. Os ensaios de intumescimento em meio aquoso evidenciaram que os processos de reticulação reduziram a capacidade de sorção das membranas. Enquanto que em meio ácido as membranas de CS16 e CS14 aumentaram a capacidade de sorção até um percentual máximo de aproximadamente 140%, e as de CS5 e CS30 atingiram um máximo de 60%. As propriedades mecânicas indicaram o comportamento rígido e dúctil das membranas reticuladas. Através dos experimentos de sorção de solução de CuCl2, foi determinado que o máximo de eficiência foi obtido para as membranas CS16 com 73% de remoção de cobre em pH 5,0 e 87% em pH 4,0. Os experimentos realizados com CuSO4 também resultaram em 80% de remoção de íons de Cu2+ para as membranas de CS16. Também foi verificado que o aumento da concentração e da temperatura refletiram na diminuição da capacidade de adsorção para todas as membranas. Os resultados de cinética evidenciaram que as membranas foram melhor caracterizadas pela equação de pseudo-segunda-ordem. E, osEstudos de equilíbrio demonstraram que as membranas de CS, CS16 e CS14 seguem o modelo de Langmuir, enquanto que as membranas de CS5 e CS30 seguem o modelo de Freundlich. Os experimentos de filtração resultaram em máximo de retenção de íons de Cu2+ para as membranas de CS16 e CS5, atingindo 92 e 98% respectivamente.