Elaboração e caracterização de um extrator sólido à base de poliuretano expandido sintetizado com glicerol bruto como potencial sistema para remoção de corantes aniônicos

• Autor(a) principal: GUIMARÃES, Juliana Caroni Silva
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3370
• topic: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::QUÍMICA; Glicerol bruto; Cinética de adsorção; Poliuretano expandido; Amaranto; Resíduo industrial

O objetivo deste estudo foi sintetizar um poliuretano expandido (PUE) à base de glicerol bruto (GB), e outro à base de uma mistura de óleo vegetal (70%) e de glicerina pura (GP) (30%), como alternativa ao poliol derivado de petróleo, e avaliar sua eficiência como um adsorvente do corante aniônico amaranto do meio aquoso. O GB foi obtido de uma planta de biodiesel e foi caracterizado por meio do espectrofotômetro de Infravermelho com Transformada de Fourier (IV-TF), determinação do índice de hidroxilas (IOH) e teor de glicerol livre no rejeito bruto. Os valores de IOH e glicerol livre encontrados para GB foram, respectivamente, 505 mg KOH/g e 32,0±0,29%. Os PUEs foram sintetizados e caracterizados por densidade aparente, IV-TF, termogravimetria (TGA) e potencial de carga zero (pHpcz). O PUE sintetizado com GB (PUE-GB) apresentou maior densidade aparente (130,80 Kg m-3) em relação ao PUE sintetizado com a mistura de óleo vegetal e GP (PUE-Mist) (29,7 Kg m-3), e mostrou-se menos estável termicamente. Entretanto, PUE-GB apresentou melhor desempenho nos ensaios de adsorção, com mais de 90% de remoção de amaranto (6 mg L-1) em pH 3 e temperatura ambiente, enquanto PUE-Mist obteve 52,7% de remoção nas mesmas condições de estudo. Os valores de pHpcz encontrados foram, respectivamente, 6,27 e 7,15 para PUE-Mist e PUE-GB. Durante os ensaios de adsorção foram avaliados a influência do pH, tempo de contato e concentração inicial de corante, e ambos PUEs obtiveram o melhor percentual de remoção em pH 2 e menores concentrações iniciais de corante. Os dados obtidos experimentalmente nos ensaios foram ajustados a modelos matemáticos de isoterma e cinética de adsorção. Ambos PUEs apresentaram melhor ajuste à isoterma de Langmuir e ao modelo de cinética de pseudossegunda ordem. A capacidade máxima de adsorção (qmáx) calculada para PUE-GB e PUE-Mist foi de 0,866 e 0,303 mg g-1, respectivamente. Os ensaios de reuso mostraram bom desempenho por cinco ciclos consecutivos para PUE-GB e por três ciclos para PUE-Mist. Os resultados obtidos sugerem que o glicerol é uma matéria-prima com grande potencial para substituir polióis derivados de petróleo na síntese de poliuretanos. No entanto, sua aplicação em larga escala ainda requer estudos mais amplos, além de serem necessários ajustes na formulação do poliuretano para aumentar a capacidade de adsorção.