Membranas de quitosana com glicerol para aplicação em tratamento de águas residuais - Chagas, José Adolfo Oliveira das (2017)
Ao longo dos últimos 20 anos, a quantidade e composição da água residual proveniente das atividades de exploração e processamento do petróleo tem causado preocupação quanto aos riscos ambientais. Métodos, tais como filtração, osmose reversa, adsorção e oxidação química são comumente aplicados no tratamento destas águas. Entretanto, esses métodos podem apresentar limitações, como custo energético, espaço para instalação, geração de subprodutos, entre outras. Diante disso, surge como um material alternativo e de baixo custo, as membranas à base de biopolímeros. Dentro dessa classe, a quitosana, um polissacarídeo policatiônico obtido da quitina, vem sendo investigada. O presente trabalho teve como objetivo investigar os efeitos da adição do glicerol nas propriedades das membranas de quitosana e avaliar a sua aplicabilidade no tratamento de águas residuais. O glicerol foi adicionado ao pó de quitosana em duas proporções (m/m) 10 % e 25 % e as membranas foram obtidas por casting. As membranas com glicerol foram denominadas CS10 e CS25, respectivamente. As membranas CS, CS10 e CS25 foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), microscopia de força atômica (AFM) e análises térmicas (TG/DSC). Também foram realizadas medidas de índice de intumescimento, propriedades mecânicas e adsorção de íons cobre. Pelas análises comparativas dos espectros de infravermelho foi possível confirmar a incorporação do glicerol. Fato também confirmado pelas técnicas de DRX e AFM. A partir do DRX, observou-se um aumento do percentual de cristalinidade para a CS10, enquanto que, na CS25 ocorre uma redução. Os estudos de topologia através de AFM corroboram esses efeitos. A presença do glicerol também afetou diretamente as propriedades mecânicas da quitosana: enquanto a CS25 possui maior ductilidade, a CS10 é mais rígida. Os valores de índice de intumescimento para as membranas CS10 e CS25 em pH 6 mostram que a presença de glicerol conferiu maior caráter hidrofílico às membranas. A membrana CS25, apresentou redução nos índices de intumescimento em pH 4 e pH 10, enquanto a CS10 teve os índices de intumescimento favorecidos nestes meios. Nos estudos de adsorção foram verificadas excelentes propriedades de adsorção, alcançando valores entre 0,17-0,22 g.m-2, sendo a membrana CS25 mais eficiente para a remoção de cobre. A partir deste estudo foi possível considerar que o material tem potencialidades para a aplicação no tratamento de águas residuais da indústria do petróleo.