Desenvolvimento de micropartículas magnéticas associadas à quitosana reticulada para recuperação de íons Ni2+ de efluentes industriais
Keywords:
Níquel, Micropartículas, AdsorçãoAbstract
Desde 2016, os estoques mundiais de níquel vêm sendo reduzidos. A falta deste metal será intensificada com a inserção maciça de carros elétricos na sociedade, resultando no aumento de sua extração, gerando resíduos que são armazenados inadequadamente e descartados sem obter futura reutilização. Como possível solução ao problema descrito, é proposto a utilização de micropartículas de quitosana-magnetita para recuperação de Ni2+. Efetuaram-se testes de adsorção e dessorção com três tipos de partícula: magnetita, quitosana e quitosana-magnetita, no intuito de comparar suas eficiências. As micropartículas de quitosana-magnetita, após 50 minutos em contato com a solução, alcançaram grau máximo de adsorção de 96,51 mg de Ni2+ por grama de partícula, representando que cerca de 47,05 % deste íon foi removido da solução. Ademais, em média 58,54 % do íon foi recuperado das partículas pela dessorção. Portanto, conclui-se que, o uso das micropartículas na recuperação de metais é promissor.
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References
AZEVEDO, V. V; CHAVES, S. A; BEZERRA, D. C; FOOK, M. V; COSTA, A. C. F. M. Quitina e Quitosana: aplicações como biomateriais. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 2, n. 3, p. 27-34, 2007. Disponível em: https://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/4_diversidade/alimentacao/Textos/Quitina_Quitosana.pdf. Acesso em: 31 maio 2021.
ASSIS, O.; SILVA,V. Caracterização estrutural e da capacidade de absorção de água em filmes finos de quitosana processados em diversas concentrações. Polímeros: Ciência e Tecnologia, São Carlos, v. 13, n. 4, p. 223-228, dez. 2003. DOI https://doi.org/10.1590/S0104-14282003000400006. Acesso em: 15 maio 2019.
BROCATO, J.; COSTA, M. Nickel Toxicity and Carcinogenesis. In: ZAMBLE, D.; ROWIŃSKA-ŻYREK, M; KOZLOWSKI, H. (ed.). The Biological Chemistry of Nickel. London: Royal Society of Chemistry, 2017. p. 27-42. ISBN 978-1-78262-498-1.
BURTON, M. Nickel Is New Headache for Automakers as Cobalt Fears Abate. Bloomberg, London, 24 July. 2018. Disponível em: https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-07-24/nickel-is-new-headache-for-automakers-as-cobalt-fears-abate. Acesso em: 1 maio 2019.
CARPANI I.; SCAVETTA, E.; TONELLI, D. Spectrophotometric determination of aluminium and nickel. Annali Di Chimica, v. 94, n. 5-6, p. 365-372, May-June. 2004. DOI https://doi.org/10.1002/adic.200490046. Acesso em: 15 maio 2019.
CHAVES, L. Nanopartículas de quitosana e carragenanas: produção, caracterização e avaliação preliminar como sistema de liberação controlada de 5-fluorouracil. 2013. 136 p. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Ceará, 2013.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONAMA). Resolução n° 397, de 3 de abril de 2008. Diário Oficial da União, n. 66, 7 abr. 2008, p. 68-69.
DENKHAUS, E; SALNIKOW, K. Nickel essentiality, toxicity, and carcinogenicity. Critical Reviews in Oncology/Hematology, v. 42, n. 1, p. 35-56, Apr. 2002. https://doi.org/10.1016/s1040-8428(01)00214-1
DIMA, J. B; SEQUEIROS, C; ZARITZKY, N. E. Hexavalent chromium removal in contaminated water using reticulated chitosan micro/nanoparticles from seafood processing wastes. Chemosphere, v. 141, p. 100 - 111, dez. 2015. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.06.030
FATIBELLO-FILHO, O. et al. Desenvolvimento de um método empregando quitosana para remoção de íons metálicos de águas residuárias. Química Nova, São Paulo, v. 30, n. 4, p. 879-884, jul./ago., 2007. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422007000400022
FILIPEK, T.; HARASIM P.; Nickel in the environment. Journal of Elementology. Olsztyn,
v. 20, n. 2, p. 525-534, 2015. http://dx.doi.org/10.5601/jelem.2014.19.3.651.
GONSALVES, A. d; ARAÚJO, C. R; SOARES, N. A; GOULART, M. O; ABREU, F. C. Diferentes estratégias para a reticulação de quitosana. Química Nova, v. 34, n. 7, p. 1215-1223. 1 abril 2011. Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/k3GqvpJJx4jqmNzNQZQV3Mw/?lang=pt&format=pdf. Acesso em: 29 abr. 2021.
GUIBAL, E. Interactions of metal ions with chitosan-based sorbents: a review. Separation and purification technology, v. 38, p. 43-74. 15 July. 2004. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2003.10.004
HENRIQUES, A. Caracterização e estudo das propriedades eletrocinéticas dos minerais de ferro: hematita, goethita e magnetita. 2012. 208 p. Tese (Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 2012.
HRITCU, D.; DODI, G.; POPA, M. Heavy Metal Ions Adsorption on Chitosan-Magnetite Microspheres. International Review of Chemical Engineering (I.RE.CH.E.), v. 4, n. 3, p. 364-368, 2012. ISSN 2035-1755. Disponível em: http://www.hristov.com/jordan/pdfs/Heavy%20Metal%20Ions%20Adsorption%20on%20Chitosan-Magnetite%20Microspheres-IRECHE_VOL_4_N_3-17.pdf. Acesso em: 15 maio 2019.
INSTITUTO ESTADUAL DO AMBIENTE. Rio de Janeiro (Estado). Perez, I.; Corrêa, R.; Pires, J. (org.). Galvanoplastia: Orientações para o controle ambiental. 2. ed. Rio de Janeiro: INEA, 2014.
JIMÉNEZ, V. A.; HERNÁNDEZ-MONTOYA, V.; RAMÍREZ-MONTOYA, L. A.; CASTILLO-BORJA, F.; TOVAR-GÓMEZ, R.; MONTES-MORÁN, M. A. Adsorption of impurities from nickel-plating baths using commercial sorbents to reduce wastewater discharges. Journal of Environmental Management, v. 284, 15 abril 2021. https://doi-org.ez69.periodicos.capes.gov.br/10.1016/j.jenvman.2021.112024
LEAL, R. Estudo da magnetita como material adsorvedor de íons uranilo. 2006. 73 p. Dissertação (Mestrado em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear - Materiais) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Autarquia associada à Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006.
LUK, C. et al. A Comprehensive Study on Adsorption Behaviour of Direct, Reactive and Acid Dyes on Crosslinked and Non-crosslinked Chitosan Bead<https://search.proquest.com/docview/2309268276?accountid=14643>s. Journal of Fiber Bioengineering and Informatics, v. 7, n. 1, p 35-52, July. 2014. https://doi.org/10.3993/jfbi03201404
MATTÉ, G.; ROSA, S. A tecnologia da microencapsulação através das microesferas de quitosana. Revista Ibero-americana de Polímeros, [s. l.], v. 14, n. 5, p. 206-219, ago. 2013. Disponível em: https://reviberpol.files.wordpress.com/2019/07/2013-matte.pdf. Acesso em: 7 abr. 2019.
MUNHOZ, L. The Brazilian Brumadinho Mining Disaster: Environmental Regulation on Debate. Natural Resources & Environment, Chicago, v. 34, ed. 2, p. 37-41, 2019.
NOOROOZI, B; SORIAL, G. A. Applicable models for multi-component adsorption of dyes: A review. Journal of environmental sciences, v. 25, p. 419 - 429. 1 março 2013. Disponível em: https://www-sciencedirect.ez69.periodicos.capes.gov.br/science/article/pii/S1001074212601946?via%3Dihub. Acesso em: 29 maio 2021.
ORTIZ, N. et al. Estudo da estabilidade química da magnetita utilizada como adsorvedor na remoção de compostos orgânicos de soluções. Cerâmica, São Paulo, v. 49, n. 312, p. 216-222, dez. 2003. https://doi.org/10.1590/S0366-69132003000400004
RANI, P.; JOHAR, R.; JASSAL, P. Adsorption of nickel (II) ions from wastewater using glutaraldehyde cross-linked magnetic chitosan beads: isotherm, kinetics and thermodynamics. Water Science e Technology, v. 82, ed. 10, p. 2193-2002, 15 nov. 2020. https://doi.org/10.2166/wst.2020.459.
RIBEIRO, K.; RODRIGUES, S. Uso de Zeólitas na Redução do Teor do Cátion Níquel de Efluentes Galvânicos. Cerâmica Industrial, p. 42 - 46, dez. de 2010. Disponível em: http://host-article-assets.s3.amazonaws.com/ci/587657447f8c9d6e028b4797/fulltext.pdf. Acesso em: 24 mai. 2021
ROLIM, A. et al. Arcabouços de Quitosana - Propriedades Físico-Químicas e Biológicas para o Reparo Ósseo. Revista Virtual de Química, [s. l.], v. 10, n. 2, p. 211-228, abr. 2018. http://dx.doi.org/10.21577/1984-6835.20180018
SCHWAB, K. A Quarta Revolução Industrial. 1. ed. São Paulo: Edipro, 2016. 160 p.
SOBREIRA, T. G.; SILVA, L. A.; MENEZES, F. D.; FRANÇA, E. J.; AQUINO, K. A. Aspectos estruturais de esferas de quitosana/PVA reticuladas com glutaraldeído submetidas a diferentes tratamentos térmicos. Química Nova, v. XY, n. 00, p. 1 - 7, 20 agosto 2020. Disponível em: http://static.sites.sbq.org.br/quimicanova.sbq.org.br/pdf/AR2020-0211.pdf Acesso em: 28 maio 2021.
SOUZA, J. R. Estudo da desacetilação da quitosana e obtenção de suas nanopartículas para aplicação em Engenharia de Tecidos. 2017. 144 p. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, 2017.
TOMÁ, H.; SILVA, D.; CONDOMITTI, U. Nanotecnologia Experimental. 1. ed. São Paulo: Blucher, 2016. 168 p.
UNITED STATES GEOLOGICAL SURVEY (USGS). Mineral Commodity Summaries 2019. Reston, U.S. Geological Survey, 2019. E-book (200 p.). DOI https://doi.org/10.3133/70202434. Disponível em: https://www.usgs.gov/centers/nmic/mineral-commodity-summaries. Acesso em: 20 maio 2019.
VALENTINI, A; LARANJEIRA, M. C; FIORI, S; FÁVERE, V. T; KLUG, M. Processo alternativo para remoção de cobre (II) e níquel (II) de soluções aquosas utilizando cápsulas de quitosana - Álcool Polivinílico. Química Nova, v. 29, p. 12-15. fev. 2000. Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/5pfTCP7vGzSbLj3NQkTt7WF/?lang=pt. Acesso em: 29 maio 2021.
VIEIRA, R. Adsorção competitiva dos íons cobre e mercúrio em membranas de quitosana natural e reticulada. 2008. 162 p. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual De Campinas, Campinas, São Paulo, 2008.
VINHAL-FREITAS, I. et al. Adsorção e dessorção de metais no solo e coeficientes de isotermas de Freundlich e Langmuir. Agropecuária Técnica, [s. l.], v. 31, n. 2, p. 153-163, 2010. Disponível em: https://periodicos.ufpb.br/index.php/at/article/view/4516. Acesso em: 10 abr. 2019.
YUREKLI, Y. Remoção de metais pesados em águas residuais usando membranas de polissulfona impregnadas de nanopartículas de zeólita. Journal of Hazardous Materials. v. 309, p. 53-64, 15 de maio de 2016. Disponível em: https://www-sciencedirect.ez69.periodicos.capes.gov.br/science/article/pii/S0304389416300644. Acesso em: 23 maio 2021.
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