Captura e Concentração de Metais de Águas Residuárias - Cacometares: síntese de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) revestidas com ácido húmico

Abstract

Metais pesados são encontrados em águas residuárias provenientes de atividades industriais como a metalurgia e indústrias de curtimento. Alguns metais associados a essas atividades são o cádmio, crômio, chumbo e mercúrio. Os organismos vivos requerem traços de alguns metais pesados, porém, níveis altos desses metais podem causar danos à saúde. A nanotecnologia é um conjunto de técnicas oriundas da química, física e biologia. São materiais, que possuem propriedades melhoradas que se devem principalmente a sua estrutura nanoestruturada. As substâncias húmicas (SH) são polímeros complexos de origem natural decorrente da degradação de plantas e animais. Os ácidos húmicos (AH) estão presentes nas SH, são insolúveis em meios ácidos e solúveis em condições alcalinas. Nanopartículas magnéticas vêm sendo empregadas na remoção de metais pesados. A grande vantagem de sua utilização é serem separadas magneticamente do meio aquoso. Objetivo: Sintetizar, pelo método de coprecipitação, nanopartículas magnéticas de magnetita revestidas com ácido húmico e fitomelanina extraída de girassol para a captura de íons metálicos em solução. Métodos: Realizou-se o preparo das nanopartículas de ferrita de ferro revestidas com ácido húmico a partir do método de coprecipitação descrito na literatura com modificações. O produto obtido apresentou uma coloração preta e comportamento magnético. Resultados: A curva de histerese obtida do material sintetizado mostrou que houve redução do valor de Ms, que está relacionado ao tamanho das nanopartículas visto que o valor de Ms é diretamente proporcional ao tamanho das mesmas. O material também apresenta baixa remanência, outra característica de materiais magnéticos nanoparticulados. As medidas de espalhamento de luz dinâmico foram realizadas em triplicata com as amostras de Fe3O4 revestida com AH. O tamanho do raio hidrodinâmico foi calculado de acordo com a Equação de Stokes-Einstein. Os resultados mostraram duas populações: uma com Rh de 32,79 nm e outra com Rh 69,59 nm. Os Rh foram obtidos com a equação de Stokes-Einstein. Realizou-se também a titulação potenciométrica dos materiais. Conclusão: Conclui-se que o método de coprecipitação é eficiente para a obtenção de nanopartículas de magnetita revestidas com ácido húmico. Os valores de magnetização vão ao encontro das perspectivas do projeto. Por conta da quarentena provocada pelo novo coronavírus e conseguinte paralisação da Universidade e Laboratórios, as etapas subsequentes do trabalho que seriam de caracterização das nanopartículas por microscopia de varredura acoplado a espectroscopia de energia dispersiva de raio-X (MEV-EDS) e transmissão (MET), análises de infravermelho (FTIR) das amostras além dos estudos de equilíbrio envolvendo diferentes cátions metálicos e as nanopartículas por meio da titulação potenciométrica e das isotermas de adsorção, não foram realizados.