Estudo comparativo entre polietileno de alta densidade, espuma de poliuretano e Amberlite XAD-2 na adsorção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Resumo
Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPA) são compostos que apresentam dois ou mais anéis aromáticos condensados. Essas substâncias podem ser encontradas no meio ambiente e sua contaminação pode levar a riscos à saúde. Para o monitoramento ambiental e biológico dos HPA, pode ser utilizada a amostragem passiva ou ativa constituída por um material adsorvente. Neste trabalho, polietileno de alta densidade (PEAD) e espuma de poliuretano (EPU) foram comparados com Amberlite XAD®-2 para adsorção de naftaleno (NAP), acenaftileno (ACY), acenafteno (ACE), fluoreno (FLN), fenantreno (PHE), antraceno (ANT) e criseno (CHR). A adsorção de HPA nestes materiais foi estudada usando espectrofotometria UV-vis. Os experimentos foram realizados em batelada e a quantidade de HPA adsorvida durante o tempo foi obtida a partir da concentração destes compostos em solução em relação à concentração inicial. O efeito do modificador químico, quantidade de adsorvente e a capacidade de adsorção foram estudados. Modelos cinéticos de pseudo-primeira-ordem, pseudo-segunda-ordem e difusão intrapartícula foram aplicados. Experimentos de adsorção em temperatura constante forneceram dados para aplicação das isotermas de Langmuir e Freundlich. A análise de agrupamento hierárquico (HCA) foi utilizada como ferramenta quimiométrica para avaliar as semelhanças e diferenças do comportamento de adsorção dos HPA entre os adsorventes. Ao reduzir a quantidade dos adsorventes para 0,1 g, nenhuma mudança significativa foi observada, permanecendo acima de 90% a adsorção dos HPA, com exceção do criseno. Dois comportamentos foram observados para a capacidade de adsorção na faixa de 0 a 180 min. De 0 a 60 min, altas taxas foram encontradas e entre 60 e 180 min, pouca variação foi observada. O modelo cinético de pseudo-segunda-ordem se aplica aos HPA com exceção do naftaleno. As isotermas de Langmuir apresentaram perfis favoráveis para adsorção de naftaleno e antraceno em PEAD e EPU e criseno em EPU e XAD-2. A adsorção de acenaftileno, acenafteno e criseno em PEAD apresentou melhores correlações com o modelo de Freundlich. Os resultados permitem concluir que as porcentagens de adsorção permaneceram constantes ao reduzir a massa dos adsorventes, com exceção do criseno. As isotermas apresentaram formas favoráveis, a partir do HCA a separação dos diferentes grupos possibilitou verificar as semelhanças e diferenças entre os adsorventes. PEAD e EPU são materiais de fácil acesso, baixo custo e operação que podem ser adaptados e testados para uso em amostradores de adsorção.
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