Síntese e caracterização de um polímero inteligente para adsorção seletiva do corante Rodamina B em meios aquosos

Abstract

A indústria de corantes têxteis movimenta grandemente a economia mundial. Boa parte dos corantes artificiais possuem características tóxicas ao ambiente e aos seres vivos. Através da utilização do Polímero Molecularmente Impresso (MIP), torna-se possível detectar e quantificar corantes. Esse material apresenta baixo custo, boa seletividade e longevidade. Este estudo propõe a síntese de MIP usando como molécula molde ou template o corante Rodamina B (RB), um poluente usado para tingir várias substâncias, possui propriedades cancerígenas e pode se tornar motivo de irritação e várias outras doenças, o que torna imprescindível sua redução nos sistemas aquosos. O material de controle denominado de Polímero Não Molecularmente Impresso (NIP) também foi sintetizado para a realização dos estudos comparativos. Ambos os polímeros foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TGA), análise de Área Superficial Específica (ASE) pelo Método Brunauer, Emmett e Teller (BET) e Ponto de Carga Zero (PCZ). Foi realizado a curva de calibração para o corante Rodamina B através da análise de espectrofotometria de UV-Visível, obtendo limite de quantificação de 0,1377 ppm, limite de detecção de 0,0454 ppm e coeficiente de determinação R2= 0,9998, afim de se avaliar a adsorção quando diferentes fatores são variados. Assim, a máxima adsorção foi obtida com 12 mg de MIP, pH neutro, concentração da solução analítica em 3,5 ppm e um tempo de equilíbrio de 60 min. Foi realizado também o teste de reutilização do MIP e a avaliação da capacidade de adsorção em amostra de água de rio. O MIP demonstrou ser eficaz na remoção do corante RB com 95,71% de adsorção para a massa de 12 mg, em condições otimizadas, enquanto que para NIP esse percentual foi de apenas 18,58%. O material MIP demonstrou seletividade superior para o analito RB, removendo 82,07% deste corante, em comparação a outros cinco potenciais interferentes. A porcentagem de recuperação e o percentual de remoção na amostra real de água de Rio foram, respectivamente, 87,17% e 71,54%. Os estudos cinéticos e isotermas de adsorção foram aplicados aos dados experimentais dos testes de adsorção com MIP e NIP, sendo os modelos mais adequados o modelo cinético de pseudo segunda ordem e o modelo de isotermas de Freundlich, respectivamente. O MIP pode representar uma abordagem interessante e promissora para a determinação rápida e seletiva do corante Rodamina B dos efluentes industriais despejadas em rios por oferecer vantagens significativas em termos de seletividade, durabilidade e reutilização.