Estudo cinético e de adsorção de íons metálicos em nanofibrilas de celulose - Orsi, Blenda Lopes (2022)
Com o avanço dos processos tecnológicos e consequentemente industriais, o descarte de metais em compartimentos ambientais tem se mostrado um problema devido as consequências negativas aos seres vivos, podendo culminar na morte dependendo do tipo de metal, suas propriedades e interações com o meio. Para auxiliar no monitoramento ambiental, o desenvolvimento de técnicas e modelos utilizando materiais de baixo custo a fácil acesso mostram-se metodologias atrativas. A celulose é o biopolímero natural mais abundante do mundo podendo ser obtido diretamente das plantas ou resíduos, como bagaço da cana e restos de madeira. Portanto este estudo tem como objetivo avaliar a eficiência da nanocelulose para a adsorção de íons metálicos presente em soluções aquosas. A produção da celulose em escala nano se deu a partir do uso do moinho SuperMassColloider, que utilizando-se da moagem diminui o diâmetro de suas fibras, e o preparo de filmes deste material, a partir de secagem em estufa. Sua caracterização por DRX, FTIR, MEV, EDS e AFM mostraram a fabricação de uma celulose em escala nano com parâmetros dentro dos obtidos por literatura. Os testes analíticos envolveram o estudo do equilíbrio químico, avaliando o tempo de contato até o equilíbrio ser estabelecido, com valores obtidos a partir da leitura em ICP OES. Foram preparadas soluções multielementares de íons metálicos (zinco, cobre, cádmio, chumbo, manganês e níquel) com pH 6, força iônica 0,01 mol L-1 e temperatura constante de 25°C, a fim de analisar os modelos cinéticos de adsorção de pseudoprimeira ordem, pseudosegunda ordem, Elovich, Weber-Morris e Boyd, com a finalidade de verificar o melhor modelo que se aplica ao mecanismo de adsorção entre o adsorvente e o adsorvato. O estudo em questão obteve um resultado favorável para a adsorção dos íons metálicos selecionados, com porcentagem de remoção no equilíbrio variando conforme o metal, zinco (87%), chumbo (95,6%), níquel (90,7%), manganês (95,5%), cobre (98,4%), cádmio (87,7%). Dentre os modelos comparados o que mais se adequou foi o de pseudosegunda ordem, enquanto o de Weber e Morris se adequou ao explicar o mecanismo de adsorção, tendo em alguns casos sido complementado pelos resultados de Boyd, principalmente para os tempos iniciais.