
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: ESTUDO DA REMOÇÃO DE ALUMÍNIO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO UTILIZANDO QUITOSANA
Orientador
- MARIA ANGELES LOBO RECIO
Aluno
- CRISTIANE TAROUCO FOLZKE
Conteúdo
Este estudo teve como objetivo principal remover o íon metálico al3+ presente em água de abastecimento utilizando o biopolímero quitosana como material adsorvente. a portaria n0 2.914/2011 do ministério da saúde estabelece que a concentração máxima admitida deste íon na água potável é 0,2 mg/l. no entanto, na região carbonífera de santa catarina foram identificados diversos pontos onde a água subterrânea apresenta valores superiores ao estabelecido por esta portaria referente ao parâmetro al3+. este fato torna-se preocupante à medida que estudos associam a ingestão de alumínio a males neurológicos, podendo ser um fator desencadeante da doença de alzheimer. visando remover al3+ da água destinada ao consumo humano foram realizados estudos de adsorção com solução sintética e água natural de poço artesiano utilizando o biopolímero quitosana. a quitosana é um material abundante, atóxico e biodegradável, sendo amplamente utilizada em estudos de remoção de metais devido à sua propriedade adsorvente e capacidade para formar complexos com íons metálicos de transição devido à presença de grupos amino em sua estrutura. para realização dos estudos utilizou-se água natural de poço artesiano coletada na cidade de araranguá - sc, pertencente à bacia carbonífera do estado. neste local a concentração de al3+ encontra-se na faixa de 0,6 mg/l, valor este três vezes superior ao estabelecido pela legislação vigente. inicialmente foram realizados ensaios preliminares, em batelada, de remoção com distintas soluções sintéticas contendo al3+, fe2+/fe3+ e mn2+. estes ensaios demonstraram que a quitosana apresenta boa capacidade de remoção de al3+ e fe2+/fe3+, embora para uma satisfatória remoção de fe2+/fe3+, seja requerido maior teor de quitosana comparada ao al3+. já o íon metálico mn não foi removido pela quitosana. a partir dos resultados preliminares de remoção, realizaram-se ensaios isotérmicos de adsorção de al3+ e fe2+/fe3+, onde a partir dos resultados obtidos pode-se verificar que a remoção tanto de al quanto de fe pela quitosana apresenta um comportamento compatível ao modelo de isoterma de sips, indicativo de um mecanismo de adsorção via fisiossorção a baixas concentrações e via quimiossorção a concentrações mais elevadas. para este modelo as capacidades máximas de adsorção calculadas foram de 45,52 mg al/g quit e 12,30 mg fe/g quit. avaliou-se também o mecanismo cinético que rege a adsorção de al3+ pela quitosana, sendo o modelo que melhor descreve esta adsorção o modelo cinético de pseudo segunda-ordem, o qual sugere um mecanismo via quimiossorção. a partir destes ensaios de adsorção foram avaliados dois métodos distintos de remoção de al3+ através da técnica de extração em fase sólida (efs): i) impregnação de um material suporte com quitosana, e ii) colunas preenchidas com quitosana. a primeira técnica proposta foi efetuada através da impregnação com quitosana de um material suporte de não-tecido composto de viscose, polipropileno e poliéster. após a impregnação deste material, o mesmo foi disposto em um tanque onde o ensaio foi conduzido em batelada até obtenção da saturação da quitosana. realizou-se também um ensaio similar denominado de branco, utilizando somente o material, sem a quitosana impregnada, no qual observou-se capacidade de adsorção associada ao material não-tecido. realizaram-se três ensaios, dois com solução sintética e um com água de poço. estes ensaios apresentaram bons resultados de remoção de al3+ (26-30 mg al3+/g quit). após término do ensaio foram realizadas análises de mev e edx das fibras após saturação com al3+ as quais demonstraram incrustações contendo alumínio sobre o filme de quitosana. os ensaios realizados em coluna preenchida por quitosana foram conduzidos com solução sintética e água de poço, nas mesmas condições. estes ensaios também apresentaram bons resultados de remoção, sendo as capacidades de adsorção obtidas de 37,76 e 15,23 mg al3+/g quit, para solução sintética e água de poço, respectivamente. realizaram-se, após término do ensaio, análises de mev, edx e ftir. observou-se que quando a quitosana está saturada de al3+, a espectroscopia ftir sugere a formação de compostos de coordenação al/fe-quit. com este estudo pode-se verificar que em ambas as técnicas propostas observaram-se boa capacidade de remoção de al3+ pela quitosana. devido às propriedades atóxicas e biodegradáveis da quitosana, além de a sua abundância, este biomaterial é uma boa opção para a remoção de al3+ em águas para abastecimento que contenham baixas concentrações (~ 0,6 mg al3+ /l) deste íon metálico.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.88335
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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ODS Predominates


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