Biossorção de corantes alimentícios utilizando nanopartículas de Spirulina platensis - Dotto, Guilherme Luiz (2012)
Neste trabalho foi verificado o potencial de aplicação de nanopartículas de S. platensis para a remoção de três corantes alimentícios de soluções aquosas pelo processo de biossorção. Primeiramente, as nanopartículas foram preparadas, caracterizadas e tiveram seu potencial de biossorção comparado com micropartículas de S. platensis. Em seguida, a biossorção dos corantes pelas nanopartículas foi avaliada em diversas condições experimentais mediante estudos sequenciais de isotermas de equilíbrio, termodinâmica, otimização estatística e cinética. Por fim, foram elucidados o mecanismo de transferência de massa do processo e as interações entre as nanopartículas e os corantes. Os resultados mostraram que as nanopartículas podem ser preparadas pela técnica de agitação mecânica utilizando taxa de agitação de 10000 rpm por 20 min. Nestas condições foram obtidas nanopartículas, estáveis, monodispersas com diâmetro médio de 215,6 nm e forma elipsoidal-esférica. As nanopartículas de S. platensis apresentaram potencial superior em relação às micropartículas para a biossorção dos três corantes. O estudo das isotermas mostrou que a biossorção foi favorecida em meio ácido e temperatura de 25 °C, sendo o modelo de Sips o mais adequado para representar os dados experimentais. A biossorção dos três corantes pelas nanopartículas foi um processo espontâneo, favorável e exotérmico. As condições ótimas para a biossorção foram pH 2, 400 rpm e 100 min para os corantes amarelo tartrazina e azul brilhante, e pH 2, 225 rpm e 100 min para o corante vermelho n° 40. Nestas condições, as capacidades de biossorção foram, respectivamente, 228,2, 1653,0 e 400,3 mg g-1 , para os corantes amarelo tartrazina, azul brilhante e vermelho n° 40. O modelo cinético de Avrami foi o mais adequado para representar a biossorção dos três corantes pelas nanopartículas. A transferência de massa externa e a difusão intrapartícula atuaram simultaneamente na biossorção dos três corantes pelas nanopartículas, sendo que, o principal mecanismo difusivo intrapartícula foi a difusão superficial. A biossorção dos três corantes pelas nanopartículas de S. platensis, em condições ácidas, ocorreu principalmente por quimiosorção. Os grupamentos amina e hidroxila das nanopartículas foram responsáveis pela interação com os corantes. Os resultados apresentados nesta pesquisa mostram que as nanopartículas de S. platensis são um potencial nanobioadsorvente que pode ser utilizado no pós-tratamento de efluentes contendo corantes alimentícios.