Estudo da adsorção de íons cobre(II) e níquel(II) em quitosana

Abstract

A depender da concentração e exposição, metais pesados como Níquel e Cobre podem possuir efeitos adversos à saúde humana e ao meio ambiente. Para evitar o descarte inadequado, os efluentes contendo esses metais devem ser tratados pelo uso de métodos de tratamento físico ou químico, como a adsorção, para remoção ou redução da concentração dos metais no efluente e eventualmente realizar suas reciclagens e/ou reutilizações. O presente trabalho tem o objetivo de estudar a utilização de quitosana, um biopolímero, como adsorvente dos íons metálicos níquel e cobre para removê-los de soluções aquosas. Foi realizada a caracterização da quitosana utilizada, com grau de desacetilação de 63,4% e ponto de carga zero em 5,6. Foi escolhida uma massa adsorvida ótima de 20 g de quitosana por litro de solução para realização dos estudos. Estudou-se também a variação de concentração inicial dos metais. A influência da temperatura foi estudada no processo e indicou um mecanismo de quimissorção para os dois metais. Os estudos cinéticos indicaram que os modelos não-lineares obtiveram primazia com relação aos linearizados, uma vez que os modelos de segunda ordem não lineares descreveram o comportamento para ambos os metais, também sendo possível utilizar o modelo de primeira ordem para o cobre. O cobre atinge o equilíbrio em 90 minutos e o níquel atinge em 150 minutos. Por fim foram testados os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich e Langmuir-Freundlich, sendo o último o que melhor se ajustou em ambos os casos. As capacidades adsortivas encontradas para o cobre e níquel foram, respectivamente, de 41,9 mg/g e 55,1 mg/g.