Utilização de nanopartículas magnéticas contendo HDL-Li-Al para remoção seletiva de arsênio contido em águas superficiais e subterrâneas

Juliana Cristina Kreutz; Alesandro Bail; Renata Mello Giona

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0926

Resumo

Nanopartículas de óxido de ferro magnético (NP-Fe3O4) foram sintetizadas pelo método da co-precipitação sob atmosfera de N2 e recobertas com hidróxido duplo lamelar de lítio e alumínio (HDL-Li-Al) para formar uma estrutura do tipo core@shell. Os sólidos foram caracterizados por FTIR e DRX. A FTIR mostrou bandas atribuídas aos grupos O-H, água e íons carbonato intercalado, além de bandas em 745 e 547 cm-1, referentes aos grupos Al-O das camadas do HDL. Os difratogramas de raios X sugeriram que os íons AsO43- devem ter sido intercalados no HDL, causando a modificação da distância interlamelar, devido ao surgimento de dois novos picos de difração. A adsorção do íon AsO43- foi avaliada em testes de batelada e coluna com fluxo contínuo. Utilizou-se solução padrão de arseniato de 2 e 12 ppm preparadas a partir do Na2HAsO4.7H2O. Utilizou-se o método da formação do heteropoliácido de arsenomolibdênio de cor azul com max = 830 nm. A adsorção do íon AsO43- foi avaliada na presença das NP-Fe3O4@HDL-Li-Al e, de acordo com os resultados, não há diferença significativa na adsorção em relação ao tempo de contato com a solução de As, com resultados elevados na faixa de 1 a 60 minutos, indicando que a cinética de adsorção é extremamente rápida para esse sistema. Os resultados mostraram também que massa de NP causa pouco efeito na adsorção. Para 15 e 50 mg de NP, os resultados foram praticamente constantes para concentrações de 12 ppm e 2 ppm de arsênio, permitindo inferir que 15 mg é a massa de NP suficiente para adsorver praticamente todo o íon arseniato da solução. Realizou-se também testes em coluna em fluxo contínuo de solução contendo o contaminante, cuja remoção foi elevada, aproximadamente 95 %. A capacidade de adsorção em coluna chegou a 17 mg de As/g de NP. A perspectiva futura é de aplicação deste sistema em uma planta piloto em uma ETA.

Palavras-chave: Nanopartículas; Arsênio; Água