Remoção de metais pesados de soluções usando um biopolímero

Comunicação seleccionada e artigo em Livro de Actas

Os metais pesados como o cobre, o chumbo, o cádmio e o níquel são um conjunto de poluentes prioritários encontrados em diversos efluentes industriais, designadamente, os resultantes de actividades de mineração e de indústrias de produção de baterias e de revestimentos metálicos. As tecnologias clássicas de remoção de iões de metais pesados destes efluentes são a precipitação química, a electrodiálise e a troca iónica. Porém, estas técnicas apresentam inconvenientes importantes como sejam a produção de lamas tóxicas e o custo. Uma tecnologia em desenvolvimento para a remoção de metais pesados de águas residuais é a biossorção, podendo ser usados materiais biológicos como resíduos vegetais, algas, fungos, bactérias ou biopolímeros. O alginato é um polissacarídeo extraído de algas marinhas com elevada afinidade por catiões divalentes sendo, por isso, um biopolímero com grande aptidão para a biossorção de metais pesados. Na presença de catiões divalentes, as cadeias de alginato ligam os iões e o polímero gelifica, o que torna fácil a sua separação da solução. Vários estudos anteriores demonstraram a capacidade de esferas de gel de alginato pré-formadas para ligar iões de Cu, Mn, Co, Cd, Cr, Zn, Ni e Fe quando em contacto com soluções contendo estes iões. No entanto, o uso de gel pré-formado, geralmente em soluções de Ca2+, significa que alguns dos locais de ligação de iões metálicos do biopolímero ficam ocupados por outros iões fortemente ligados. Por isso, no presente estudo, foi usada uma outra técnica de aplicação do alginato para remover metais pesados de soluções que consiste na adição do biopolímero solúvel com formação do gel directamente na solução metálica. Para avaliar as potencialidades desta técnica, foram realizados estudos de biossorção usando o ião Cu2+ como modelo de ião metálico. A técnica proposta foi comparada com os métodos convencionais de biossorção com alginato, tendo apresentado uma maior capacidade de remoção de cobre de soluções com concentrações mais elevadas. A cinética de remoção de Cu2+ foi investigada em ensaios batch verificando-se que o equilíbrio é atingido após aproximadamente 3 horas de contacto. Além disso, também foi estudada a influência da quantidade de biopolímero aplicado e da concentração inicial de cobre na quantidade de metal removido de modo a optimizar as condições de biossorção.

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