Síntese, caracterização e aplicação de nanoadsorventes magnéticos visando à remoção de Cr(VI) de águas residuais

Abstract

O homem interage e afeta o meio ambiente todos os dias. A poluição gerada por ele prejudica não somente sua saúde, mas toda a fauna e flora. Os efluentes industriais são a principal fonte de poluição de ambientes aquáticos por metais pesados. A recuperação do Cr(VI), metal pesado altamente tóxico presente nos efluentes, é uma opção atrativa por razões econômicas e ambientais. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma nova nanotecnologia para remediação ambiental em que foram elaborados, caracterizados e aplicados nanoadsorventes magnéticos baseados em nanopartículas core-shell do tipo CoFe2O4@γ-Fe2O3 para remoção do Cr(VI) de meios aquosos. Os nanoadsorventes foram sintetizados pelo método de coprecipitação, que tem baixo custo energético e permite a preparação de nanopartículas de baixa polidispersão em tamanho e controle de tamanho médio, que no caso resultou em nanoadsorventes de 7,20 nm e 13,80 nm de diâmetro (rotulados como FPCo1 e WCo1, respectivamente). A remoção do Cr(VI) do meio aquoso se faz pela adsorção, método avançado de alta eficiência, em especial por se tratar de adsorventes em escala nanométrica, neste caso, possuindo grande área superficial, seguido de separação química magneticamente assistida, método rápido e também de alta eficiência. Nesse contexto, foram realizados ensaios para avaliar parâmetros importantes no processo de adsorção como pH, tempo de contato entre o adsorvente e a solução contaminada, concentração inicial de poluente, taxa de agitação da solução em contato com os nanoadsorventes e tamanho médio do nanoadsorvente. As condições ótimas para a adsorção mais eficiente com 5 g/L de nanoadsorvente foram: pH = 2,5, tempo de contato mínimo de 5 minutos, agitação de 400 RPM, e nanoadsorvente de menor tamanho, FPCo1. A capacidade de adsorção estimada foi de 11,33 mg/g para o WCo1 e 15,34 mg/g para o FPCo1. Ao final, os nanoadsorventes usados passaram por ciclos de dessorção visando à recuperação, que foi de cerca de 63,35% para o WCo1 e 52,34% para o FPCo1. O Cr(VI) removido pode, posteriormente, ser transformado em matéria prima com valor agregado, de forma econômica e ambientalmente vantajosa, sem que haja a geração de resíduo.