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nov 12

Remoção de corante de água utilizando poliuretano magnético

    Os polímeros são compostos feitos através da repetição de diversas pequenas unidades denominadas monômeros. Para citar alguns exemplos de polímeros: polietileno, polipropileno, poliuretano, policloreto de vinila, etc. Se associarmos aos polímeros materiais inorgânicos, teremos compósitos, onde as propriedades de ambos os tipos de material poderão ser unidades. Por exemplo, é possível incorporar nanopartículas superparamagnéticas ao poliuretano durante sua síntese de maneira que se obtenha uma espuma magnética.

     Essa espuma magnética pode ser utilizada em diversas aplicações, como isolamento acústico, térmico e eletromagnético, remediação ambiental, etc. No caso da remediação ambiental, faz-se uso das propriedades adsorventes da espuma de poliuretano, que, por possuir uma alta área superficial, é capaz de adsorver uma grande quantidade quantidade de compsotos em orgânicos e inorgânicos em solução. 

     A adsorção é o fenômeno onde compostos em fase líquida ou gasosa aderem a um sólido através de mecanismos químicos (Ligações covalentes, coordenação, etc) ou físicos (Interaçòes eletrostáticas, ligações de hidrogênio...). Fenômenos de adsorção dependem da área superficial do sólido utilizado no processo e por essa razão, é importante que um material utilizado como adsorvente possua uma ára superficial tão grande quanto possível. Além disso, é interessante que o adsorvente possa ser facilmente separado do líquido ou gás após o processo de adsorção. 

     O poliuretano magnético já foi discutido na última prática do Olhar Nano e é um material que possue grande área superficial e que pode ser rapidamente removido do local onde se encontra devido às suas propriedades magnéticas. Dessa maneira, esse material pode ser uma alternativa interessante para aplicações em remediaçào ambiental, onde deseja-se limpar água poluída com contaminantes orgânicos e inorgânicos. Essa prática descreve um procedimento simples e de grande apelo visual que pode ser utilizado como modelo para explicação do conceito de remediação ambiental por professores em sala de aula, demonstrações em feiras de Ciências, etc. 

    
 
   EQUIPAMENTO E REAGENTES
  • Frasco de vidro
  • Faca
  • Rolha
  • Ímã
  • Água destilada
  • Corante alimentício
  • Poliuretano magnético (Veja texto)

    PROCEDIMENTO
 
     Medir um pequeno volume de água em um frasco e adicionar algumas gotas de corante alimentício até que a cor fique intensa, agitando bastante. Em seguida, pulverizar (Utilizando as mãos ou qualquer ferramenta) uma fatia de cerca de 2,5 g de poliuretano magnético (Figura 1).    Para saber como sintetizar esse material, assista a esse vídeo do Olhar Nano.
      
     
 
 
 
            Figura 1. Fatia de poliuretano magnético utilizado no experimento
 
 
     
 
        O próximo passo é adicionar o poliuretano magnético em pó ao frasco contendo a água com corante e agitar durante 20 minutos.
     Para separar o material pulverizado da água, basta utilizar um ímã e esperar alguns segundos. A Figura 2 resume todo o processo:       
 
 
 
Figura 2. Sequência de etapas utilizadas nesse experimento. Pode-se ver a solução aquosa de corante em (a.), a solução durante o tratamento de adsorção com poliuretano magnético em (b.) e, finalmente, a solução limpa do corante e o poliuretano magnético separado através da aplicaçào de um campo magnético externo proveniente de um ímã em (c.), podendo agora ser facilmente removido da solução.
 
 
   
 
    Em breve, no Olhar Nano, mais aplicações de nanomateriais magnéticos! Fique atento!
 

Olhar Nano