Adsorção de arsênio(V) pela quitosana ferro - III reticulada

Abstract

Recebido em 21/3/07; aceito em 17/12/07; publicado na web em 31/7/08 ADSORPTION OF ARSENIC(V) BY CROSSLINKED IRON-III-CHITOSAN. The removal of As(V) by a crosslinked iron(III)-chitosan adsorbent was evaluated under various conditions. The adsorption capacity of CH-FeCL was around 54 mg/g of As(V). The kinetics of adsorption obeys a pseudo-first-order model with rate constants equal to 0.022, 0.028, and 0.033 min -1 at 15, 25 and 35 o C respectively. Adsorption data were well described by the Langmuir model, although they could be modeled also by the Langmuir-Freundlich equation. The maximum adsorption capacity, calculated with the Langmuir model, was 127 mg g -1 of As(V). The inhibition by competing anions is dependant on their kind and valence.Keywords: crosslinked iron(III)-chitosan; arsenate; adsorption. INTRODUÇÃOAlgumas atividades humanas podem favorecer a disponibilização do arsênio presente no solo. 1 A presença de arsênio em água foi relacionada a dermatites, câncer de pele, problemas neurológicos, hepatomegalia, problemas cardíacos, cânceres internos e intoxicações.2 A Agência de Proteção Ambiental (EPA-US), dos Estados Unidos, baixou o limite regular de arsênio para água potável de 50 para 10 g L -1, sendo que a data limite para atingir tais níveis foi em janeiro de 2006. Como resultado desta nova norma, vários trabalhos estão sendo desenvolvidos com o enfoque em novas tecnologias para a redução dos níveis de arsênio, tais como melhoria do sistema de coagulação, sistemas de membrana e novos adsorventes. 3O processo de adsorção em fase sólida é uma alternativa para a remoção de compostos de arsênio. Diversos materiais baseados na presença de ferro têm sido empregados como adsorvente, devido principalmente à necessidade de pouco pré-tratamento químico da solução e por apresentarem vantagens, principalmente devidas à formação do complexo Fe:As muito estável. Com base no que foi mencionado acima, o complexo de quitosana-ferro reticulado (QTS-FeR) foi utilizado como adsorvente de As(V). Foram avaliados os efeitos de vários parâmetros sobre a capacidade de adsorção de As(V), entre os quais a quantidade de ferro no polímero, o pH e a temperatura das soluções de As(V), efeito salino, concentração e tipo de sal. Também foram estudadas a cinética de adsorção e a capacidade máxima de adsorção através da aplicação de modelos matemáticos de adsorção. PARTE EXPERIMENTAL Preparação e caracterização do polímero QTS-FeROs complexos foram preparados com a quitosana da Purifarma com grau de desacetilação de 83% e massa molecular de 165.000. Todos os outros reagentes foram de procedências Vetec e utilizados sem purificação prévia.Os complexos quitosana ferro(III)-reticulado (QTS-FeR) foram preparados e caracterizados de acordo com o descrito na literatura. Estudo de adsorção do As(V) (Métodos de banho) Estudo das isotermas de adsorçãoA adsorção do As(V) foi estudada através do método de banho, num sistema termostatizado, 25 ± 0,5 ºC. Neste experimento foram utilizados 25 mg dos diferentes QTS-FeR em 20 mL de solução de a...

Arsenic toxicity to cladocerans isolated and associated with iron: implications for aquatic environments

“…An alternative to the use of iron salts could be the adsorption to organic compounds as proposed by Fagundes et al (2008), who used a complex of iron-chitosan (III) for the removal of arsenate from surface waters, besides many other low-cost adsorbents as dry plants, red mud, fl y ash and zeolites (Chiban et al 2012). Furthermore considering the chitin constitution of cladocerans carapace, the toxicity of arsenic may be enhanced by adsorption of this ametal to exoskeleton of test organisms, and iron could increase this adsorption, although some authors associate the metal adsorption to limestone from carapace (Tsui and Wang 2007).…”

Adsorption of Cr(VI) using Fe-crosslinked chitosan complex (Ch-Fe)

“…Various reports have already been published involving Fecrosslinked chitosan complex (Ch-Fe) as adsorbent of oxianions, such as phosphate [22], arsenate [23] and chromium (VI) [24] and the results have demonstrate that Ch-Fe could be a stronger adsorbent of oxianions.…”

Removal of As(III) and As(V) from water by chitosan and chitosan derivatives: a review

“…Others combine iron with chitosan in all kinds of forms, and the sorption is close to the pH under the certain condition (Fagundes et al 2008;Vu et al 2013;Gupta et al 2013;Cho et al 2012;Hanh et al 2015;Wang et al 2014a, b). For As(V), the best sorption is between 2 and 5, and the sorption will decrease due to the positive or negative charging on the surface of adsorbent and adsorbate at high pH.…”