Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZBJGX| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Preparação e caracterização de O-carboximetilquitosana (OCMQ) para aplicação como adsorvente de metais pesados |
| Authors: | Fernanda Guerra Lima Medeiros Borsagli |
| First Advisor: | Herman Sander Mansur |
| First Co-advisor: | Alexandra Ancelmo Piscitelli Mansur |
| First Referee: | Alexandra Ancelmo Piscitelli Mansur |
| Second Referee: | Virginia Sampaio T Ciminelli |
| Third Referee: | Hermes de Souza Costa |
| Abstract: | A quitosana (QUI) é um dos mais abundantes polissacarídeos disponíveis a partir de fontes naturais usada em diversas aplicações, como produtos farmacêuticos, biomateriais e muitas outras. Ela é obtida através da desacetilação alcalina da quitina natural, apresentando-se razoavelmente solúvel em meio ácido, mas com baixa solubilidade em soluções aquosas com pH 6,5. No entanto, melhoras podem ser alcançadas pela introdução de grupos químicos em diversas condições de reação. Nesse sentido a carboximetilquitosana (CMQ) é uma boa alternativa, já que é solúvel em meios aquosos ácidos, alcalinos e fisiológicos, podendo ser bons candidatos para o tratamento da água. Dessa forma, o propósito dessa pesquisa foi sintetizar predominantemente a O-carboximetilquitosana (OCMQ) por diferentes rotas químicas, alterando a concentração do meio alcalino e o finalizador da reação, caracterizá-la por diferentes métodos e buscando definir a OCMQ mais adequada para aplicação na adsorção dos íons Cd2+ e oxiânions de Cr (VI). Técnicas como DRX, FTIR, TG, DTG, DSC, UV-visível, RMN, Raman e AAS foram utilizadas. Os resultados em relação à síntese das OCMQ indicaram que a modificação da rota química em relação à concentração do álcali e ao finalizador da reação modificaram de maneira significativa o grau de substituição da OCMQ produzida e a sua solubilidade em meio aquoso. Além disso, percebeu-se que a substituição ocorreu preferencialmente nas hidroxilas, em ambos os carbonos 3 e 6 da QUI. No processo de adsorção, os resultados indicaram que para os íons catiônicos, representados nessa pesquisa pelo Cd2+, a OCMQ foi mais eficiente do que a QUI, em razão do modelo multidentado adquirido na formação predominante da forma OCMQ que possibilita a presença de mais sítios de captação iônica. No entanto, para os oxiânions de Cr (VI) a QUI apresentou maior eficácia, pois a adsorção ocorre predominantemente nos grupamentos aminos em ambas as amostras e a faixa de solubilidade da OCMQ em meios ácidos é menor do que na QUI, ocorrendo aglomeração do polímero e afetando o processo de adsorção. Portanto, conclui-se que a OCMQ pode ser uma solução promissora no tratamento de água em relação aos íons de metais pesados, mostrando ser interessante a modificação química realizada. |
| Abstract: | The chitosan (CHI) is one of the most abundant polysaccharides available from natural sources used in various applications, such as pharmaceuticals, biomaterials and many others. It is obtained by means of alkaline deacetylation of chitin natural, being reasonably soluble in acid medium, but with low solubility in aqueous solutions with pH < 6.5. However, improvements can be achieved by the introduction of chemical groups in various reaction conditions. In this sense the carboxymethyl-chitosan (CMC) is a good alternative, because it is soluble in aqueous media acids, alkali and physiological, and may be good candidates for the water treatment. The purpose of this research was to synthesize predominantly the carboxymethyl-chitosan (OCMC) by different chemical routes, changing the concentration of the alkaline medium and the finisher of the reaction, characterize it by different methods and define the most suitable for application on the adsorption of Cd2+ and Chromates. Techniques such as XRD, FTIR, TG, DTG, DSC, UV-visible, NMR, Raman and AAS were used. The results in relation to the synthesis of OCMC indicated that the chemical modification of route in relation to the concentration of the alkali and the finisher of the reaction changed significantly the degree of substitution of OCMC produced and its solubility in aqueous medium. In addition, it was noticed that the replacement occurred preferentially in hydroxyl in both carbons 3 and 6 of CHI. In the adsorption process, the results indicated that for cationics, represented in this study by Cd2+, the OCMC was more efficient than the CHI, in reason of the model multi-dentate acquired in training the predominant form OCMC that allows the presence of more sites of ion uptake. However, for oxyanions of the Cr (VI), the CHI presented greater effectiveness, since the adsorption occurs predominantly in polymer amine groups are groupings in both samples and the range of solubility of OCMC in acid media is lower than that of the CHI, occurring there is agglomeration of polymer affecting the adsorption process. Therefore, it is concluded that the OCMC is a promising solution for the water treatment in relation to heavy metal ions, showing be interesting this chemical modification performed. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZBJGX |
| Issue Date: | 19-Feb-2015 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| disserta__o_fernanda_guerra_lima_medeiros_borsagli.pdf | 2.72 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.