Microesferas de quitosana reticuladas com tripolifosfato utilizadas para remoção da acidez, ferro(III) e manganês(II) de águas contaminadas pela mineração de carvão

Abstract

Recebido em 28/9/04; aceito em 23/5/05; publicado na web em 01/12/05 CHITOSAN MICROSPHERES CROSSLINKED WITH TRIPOLYPHOSPHATE USED FOR THE REMOVAL OF THE ACIDITY, IRON (III) AND MANGANESE (II) IN WATER CONTAMINATED IN COAL MINING.Considerable attention has been paid to chitosan and derivatives as efficient adsorbents of pollutants such as metal ions and dyes in aqueous medium. Nevertheless, no report can be found on the remedial actions of chitosan microspheres crosslinked with tripolyphosphate to control acidity, iron (III) and manganese (II) contents in wastewaters from coal mining. In this work, chitosan microspheres crosslinked with tripolyphosphate were used for the neutralization of acidity and removal of Fe (III) and Mn (II) from coal mining wastewaters. The study involved static and dinamic methods. The neutralization capacity of the surface of the static system was 395 mmol of H 3 O + per kilogram of microspheres, higher than that of the dynamic one (223 mmol kg -1). The removal of Fe(III) in wastewater was of 100% and that of Mn(II) was 90%.Keywords: chitosan-tripolyphosphate; microspheres; remediation. INTRODUÇÃOO carvão mineral é um combustível fóssil sólido, formado a partir da matéria orgânica de vegetais depositados em bacias sedimentares. Por ação de pressão e temperatura em ambiente sem contato com o ar, em decorrência de soterramento e atividade orogênica, os restos vegetais ao longo do tempo geológico solidificam-se, perdem oxigênio e hidrogênio e enriquecem-se em carbono, em um processo denominado carbonificação. Quanto mais intensas a pressão e a temperatura a que a camada de matéria vegetal for submetida e quanto mais tempo durar o processo, mais alto será o grau de carbonificação e, conseqüentemente, maior a qualidade do carvão 1 . Intensificada nos últimos anos pela expansão da economia nacional, a atividade mineradora e seus processos (método de lavra, beneficiamento, transportes, uso e transformação) proporcionaram um complexo dinamismo econômico, produziram marcas profundas nos ecossistemas regionais e, também, baixos índices de qualidade de vida e de qualidade ambiental na região sul de Santa Catarina 2 . Dentre os impactos ambientais relacionados com a mineração do carvão, o mais agravante deles é, certamente, a poluição dos mananciais hídricos das regiões próximas às jazidas, onde o mineral é explorado 3 . A poluição hídrica, observada nas áreas de mineração, é decorrente da geração de efluentes ácidos, provenientes das minas e dos rejeitos de carvão. Essa característica ácida dos efluentes da mineração se dá, principalmente, pela presença da pirita (FeS 2 ), um mineral sulfetado muito comum nos carvões brasileiros. A pirita é rapidamente oxidada e dissociada quando exposta ao ar e à água, A mineração de carvão, além de promover a exposição de grandes áreas por meio dos processos de lavra, gera uma quantidade de rejeitos depositados em pilhas ou barragens próximas às áreas mineradas. Estes depósitos, ricos em sulfetos, podem tornar-se fontes geradoras de drenagem ácida com elevados n...

Use of natural coagulants in the treatment of food industry effluent replacing ferric chloride: a review

“…Laus et al (2006) studied acidity removal, iron and manganese from water contaminated by coal mining using chitosan microspheres crosslinked with tripolyphosphate. The results were satisfactory, because the microspheres assisted in remediation of acidity (pH from 2.5 to 6.0), which showed promising to be effective in removing iron and manganese from water, with 100% and 90% removal, respectively.…”

Síntese e caracterização de arcabouços de quitosana com agente antineoplásicos

“…Já o de quitosana com TPP apresentou um difratograma com um pico largo em aproximadamente 2θ = 24 o e grau de cristalinidade de 2,87%, evidenciando a diminuição da cristalinidade da quitosana ocasionada pelo agente reticulante, corroborando com a pesquisa de Laus et al [11] que trabalhou com microesferas de quitosana reticulada com TPP e Fook [12] que trabalhou com o polímero reticulado com glutaraldeido e procianidinas.…”

“…Entretanto, nos grupos referentes aos intervalos de 14 e 21 dias, o processo de lavagem foi intensificado (aumento do número de lavagens), resolvendo parcialmente o problema, já que o ganho de massa foi menor. A maior velocidade de degradação provocada pela reticulação, decorrente do menor grau de cristalinidade provocada pelo agente reticulante [3,11] é um fator importante uma vez que, variando esta taxa, é possível controlar a duração do sistema de liberação do fármaco no organismo, bem como a liberação do próprio fármaco. Embora a velocidade de degradação dos arcabouços reticulados confeccionados nesse trabalho tenha sido maior do que os não reticulados, Holanda [22,23] observou comportamento inverso em membranas incorporadas com insulina e reticuladas com TPP.…”

Quitosana: biopolímero funcional com potencial industrial biomédico

“…Agentes reticulantes, tais como glutaraldeído, etilenoglicol diglicidil éter, tripolifosfato, ácido sulfúrico e epicloridrina, são usados para aumentar a sua estabilidade química e a resistência mecânica. [9][10][11][12][13][14] A alta hidrofilicidade da quitosana, devida ao grande número de grupos hidroxila e grupos amino presentes na cadeia polimérica, permite sua utilização como biomaterial na forma de micropartículas, gel e membrana em diversas aplicações, como veículo de liberação de fármacos, bandagens, géis injetáveis, membranas periodontais etc. 15 A presença de uma alta porcentagem de grupos amino reativos distribuídos na matriz polimérica permite inúmeras modificações químicas, tais como imobilização de agentes quelantes, quaternização, carboxilação, acilação, sulfonação, amidação, formação de complexo polieletrolítico etc.…”