Jornal de Ciência e Tecnologia de Membranas

Abstrato

Biocompósito misturado de grafite-quitosana benigno para absorção de nitrato tóxico da água

Rajendra S Dongre

A utilização de diversos fertilizantes de azoto/fósforo, pesticidas e nutrientes foi intensificada para o desenvolvimento das culturas agrícolas nas últimas décadas. O nitrato não utilizado é filtrado do solo arenoso/texturizado durante as chuvas. O envenenamento por nitratos transmite a metemoglobinemia/síndrome do bebé azul, para além da eutrofização, como prejudicial para o ser humano e para o ecossistema. A contaminação por nitratos é atenuada pela desnitrificação da água, conseguida através de vários tratamentos, viz; resinas de troca iónica, Osmose Inversa (RO) e destilação. A permuta iónica opera a nível doméstico, o amaciador filtra a água carregada de cálcio/magnésio que passa por resinas que troca cloreto por nitrato. A regeneração da resina é uma questão dispendiosa, pelo que a troca iónica não é preferida. O RO é útil, mas apresenta algumas desvantagens, nomeadamente; caros, com elevado consumo energético, ineficientes, desperdiçam mais água e operam a baixa pressão. A destilação por ser lenta e procurar limpeza frequente para remoção de matéria acumulada é inadequada para tratamentos de água em grande escala. Consequentemente, a adsorção em adsorventes naturais e sintéticos fabricados é mais viável e optou-se pela remoção de nitrato da água. Esta investigação derivou um biocompósito à base de quitosano por dopagem com grafite e utilizou-o para a remoção de nitrato da água em lotes. Concentrações mais baixas de nitratos são removidas mais rapidamente; enquanto que para níveis mais elevados de nitrato é lentamente removido. A maior eficiência de remoção de 90% é observada para as amostras de nitrato de 5 ppm, enquanto as amostras de nitrato de 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm e 50 ppm apresentaram 88%, 79%, 71%, 66%, 60% da respectiva capacidade de remoção de nitrato. As isotermas de Langmuir e Freundlich são examinadas para dados experimentais e Langmuir ajusta melhor. O adsorvente biocompósito de quitosana dopado com grafite parece benigno em relação aos adsorventes comerciais em termos de custo e eficiência. O adsorvente utilizado é regenerado por tratamento com NaOH 0,1 N. O nitrato residual do efluente/amostras após sorção foi analisado por cromatograma iónico em intervalos fixos.