Síntese, caracterização e avaliação do copolímero poli(protoporfirina-co-vinilpiridina) em estudos de adsorção e pré-concentração on-line de manganês usando sistema FIA-FAAS - Oliveira, Talita Fogaça de (2024)
Resumo: O principal objetivo deste trabalho foi sintetizar uma nova fase extratora para os ions Mn2+ baseada na incorporacao da protoporfirina como grupo pendente na rede polimerica de poli(vinilpiridina) Para a sintese deste material, os monomeros 4-vinilpiridina e protoporfirina IX foram copolimerizados na presenca do etileno glicol dimetacrilato como agente de ligacao cruzada e 2,2 azobisisobutyronitrila como iniciador radicalar Os materiais adsorventes, poli(vinilpiridina) e poli(protoporfirina-co-vinilpiridina) foram caracterizados por meio das tecnicas FT-IR, MEV, analise elementar (CHN) e medidas de adsorcaodessorcao de nitrogenio (BET - Barrett-Joyner-Halenda e BJH- Brunauer-Emmett-Teller) De acordo com os dados cineticos de adsorcao, observou-se que o modelo cinetico de pseudosegunda ordem ajustou melhor aos dados experimentais (R2 = ,9967), o que confirma que a adsorcao de ions Mn2+ em poli(protoporfirina-co-vinilpiridina) e um processo de quimissorcao Para avaliar o desempenho adsortivo do material frente aos ions Mn2+, diferentes modelos de isotermas, incluindo modelos de Langmuir, Freundlich, Dubinin- Radushkevich e o modelo nao linear para dois sitios de Langmuir-Freundlich, foram aplicados aos dados experimentais O modelo duplo de Langmuir-Freundlich apresentou melhor ajuste para o poli(protoporfirina-co-vinilpiridina) e poli (vinilpiridina), obtendo capacidade de adsorcao maxima de 5, e 1,79 mg g-1, respectivamente Estes resultados sugerem a presenca de sitios de ligacao homogeneos e heterogeneos capazes de adsorver ions Mn2+ Solucoes binarias de Mn2+/Zn2+, Mn2+/Pb2+ e Mn2+/Fe3+ foram submetidas a adsorcao competitiva nos polimeros Os resultados obtidos para estes sistemas demonstraram um aumento da taxa de adsorcao de ions Mn2+ de 4,75, 18,24 e 388 vezes maior em poli(protoporfirina-covinilpiridina), quando comparado com poli(vinilpiridina) O metodo analitico de preconcentracao foi otimizado usando planejamento fatorial fracionario 25-1 e matriz de Doehlert Para o sistema de pre-concentracao on-line de Mn2+, 1 mg de poli(protoporfirina-covinilpiridina) foram empacotados em uma mini-coluna feita de polietileno O metodo baseouse na pre-concentracao de 18, mL da amostra tamponada com tris-HCl ,5 mol L-1 e pH = 8,3 numa vazao de 6, mL min-1 O eluente usado foi HNO3 1,5 mol L-1 Uma curva analitica foi construida variando de , a 12, µg L-1 (R2 = ,994) rendendo um fator de preconcentracao igual a 53 e limites de deteccao e quantificacao de ,34 e 1,13 µg L-1, respectivamente A precisao em termos de repetibilidade (n=1) expressa com desvio padrao relativo (DPR) foi de 5,2 e 4,9% para as concentracoes de 1, e 5, µg L-1 respectivamente Para o adsorvente poli(vinilpiridina) a curva analitica foi construida variando a concentracao de a 5, µg L-1 (R2 = ,999), rendendo um fator de pre-concentracao de 16 e limites de deteccao e quantificacao de 2,66 e 8,89 µg L-1, respectivamente Foi observado que a incorporacao da protoporfirina na rede de poli (vinilpirina) causou um aumento notavel 323% na sensibilidade do metodo O metodo foi aplicado com sucesso na determinacao Mn2+ em amostras de alimentos, agua e sedimentos