Desenvolvimento de materiais compósitos porosos de PE-g-MA/fibra de coco/quitosana e aplicação como materiais adsorventes na remoção de cromo (III)

Abstract

A necessidade de reduzir impactos ambientais e ao mesmo tempo manter a eficiência econômica de diversos processos, vem motivando o meio acadêmico a realizar pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novas tecnologias mais baratas e sustentáveis, que possam substituir as já empregadas nos setores industriais. Desta forma, a reciclagem e a utilização de matérias-primas naturais como a casca de coco e carapaças de animais marinhos é vislumbrada como uma alternativa para a redução do impacto ambiental, e ao mesmo tempo, pela utilização desses componentes em processos industriais com a finalidade de reduzir custos operacionais. Neste contexto encontram-se os biossorventes naturais, como a fibra de coco e a quitosana, que apresentam alta aplicabilidade em processos de remoção de íons metálicos, e uma grande disponibilidade a baixo custo. Além disso, o problema encontrado na recuperação desses adsorventes e do adsorvato após o processo de adsorção pode ser contornado pela fixação dos biossorventes em matrizes poliméricas, obtendo-se peças de maior volume, o que facilita as etapas de separação. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver compósitos porosos com propriedades adsorventes, a partir da mistura física de polietileno graftizado com anidrido maleico (PE-g-MA), fibra de coco (FC), quitosana (Q) e cloreto de sódio (NaCl) utilizado como agente porogênico), e avaliar a capacidade de adsorção desses novos compósitos porosos na remoção do íon metálico cromo (III), já que este, é um resíduo presente em grandes atividades industriais, como a galvanoplastia. Com esta finalidade, foi realizado um planejamento experimental, onde foi avaliada a influência do tamanho das partículas de fibra de coco e da quantidade de quitosana na eficiência do processo de adsorção, assim como o pH da solução aquosa contendo o adsorvato cromo (III). Com os resultados pode-se concluir que o modelo usado no planejamento experimental foi válido para a avaliação da significância dessas variáveis, como para as melhores condições de remoção do cromo (III), as quais aconteceram nos valores mais elevados de pH (entre 6 e 7) e na presença de maiores quantidades de quitosana (7,5-8,6 g). A faixa granulométrica da fibra de coco que se mostrou mais favorável foi de 0,097-0,142 mm. Analisando esses compósitos porosos por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), absorção de água e microscopia eletrônica de varredura (MEV), pôde-se constatar e confirmar a forte interação ocorrida entre os componentes da mistura, possivelmente, interferindo na eficiência do processo de adsorção do cromo (III).