ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: SÍNTESE DE RESINAS À BASE DE METACRILATO DE METILA PARA REMOÇÃO DE 2-NITRO-FENOL
AUTORES: SOARES, R.N. (IME) ; AGUIAR, A.P. (IME)
RESUMO: Este trabalho teve como objetivo a síntese de copolímeros a base de metacrilato de metila, e sua avaliação como material extrator do derivado fenólico – 2-nitro-fenol (2-NF). A síntese das resinas foi realizada com diferentes concentrações de metacrilato de metila, através da técnica de polimerização por suspensão aquosa. Os copolímeros foram submetidos a uma extração em batelada com o derivado fenólico, e apresentaram resultados satisfatórios, mostrando uma influencia predominante das interações tipo π- π na extração do analito.
PALAVRAS CHAVES: metacrilato de metila, 2-nitro-fenol, copolímero
INTRODUÇÃO: Os fenóis são uma classe de compostos orgânicos de grande importância para estudos ambientais, pois são responsáveis por problemas de contaminação ambiental (fauna e flora) e são em geral, tóxicos (BRUZZONITI, 2000). O uso de resinas (em geral, polímeros sintéticos) para remoção de compostos fenólicos vem ganhando lugar de destaque entre as técnicas utilizadas para remoção de poluentes, isto porque elas podem ser modificadas, maximizando a capacidade de remoção dos compostos desejados, além de possuir a vantagem de depois de saturadas, serem facilmente regeneradas (PAN, 2008). Dentre os polímeros utilizados, destacam-se os carboxilados, sintetizados a partir de ésteres, pois essas resinas combinam a presença de um monômero polar que promove interações hidrofílicas – o acrilato, e o monômero reticulante – divinil-benzeno, o qual auxilia no aumento da porosidade e reticulação do polímero (KÜÇÜK, 1995).
MATERIAL E MÉTODOS: As resinas foram sintetizadas através da técnica de polimerização por suspensão aquosa, na presença de agentes de suspensão (cloreto de sódio, gelatina e hidróxi-etil-celulose), os monômeros utilizados na síntese possuíram diferentes proporções de metacrilato de metila (MAM): 0%, 20%, 50%, 80% e o teor de agente reticulante, divinil-benzeno (DVB) permaneceu constante (20%). O monômero estireno (EST) foi utilizado para completar a relação percentual das resinas. Os diluentes, condições de temperatura, agitação e tempo de polimerização utilizados na reação permaneceram constantes em todas as sínteses. A tabela com os percentuais de monômeros e proporção de diluentes encontra-se na tabela abaixo:
O teste de remoção do analito foi realizado a partir de uma solução aquosa padrão a 50ppm de 2-NF, pH 5,8. A extração foi realizada com 0,2g de resina e 20mL do analito (2-NF) por 3 horas em sistema batelada e temperatura ambiente (25ºC). O teor de 2-NF foi quantificado através da análise por espectrometria em ultravioleta na região de 280nm (onde ocorre o máximo de absorção para o analito 2-NF).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para avaliação da extração foi montado uma curva de calibração do 2-NF com soluções padrões e foi obtida uma equação do gráfico com uma linearidade acima de 0,999. O gráfico de extração corresponde à porcentagem do analito removido, isto é, a concentração de 2-NF extraída pelo copolímero.
A análise do gráfico acima permite afirmar que há uma diferença no perfil de extração das resinas utilizadas. Primeiramente, pode ser observado que a resina que possui 20% de metacrilato de metila em sua estrutura polimérica foi a que melhor removeu o analito, isso porque ela possui uma estrutura não tão hidrofóbica como a de divinil-benzeno e estireno (Est/DVB), desta forma o analito possui um maior contato com a resina ocasionando uma maior interação π- π e por conseqüência uma maior remoção. Percebe-se também que apesar das interações π- π serem um importante fator na remoção do 2-NF, observa-se que a resina Est/DVB possuiu uma extração reduzida, pois neste caso o analito não consegue permear pela resina, que possui característica altamente hidrofóbica, e por isso reduz as interações predominantes neste tipo de extração. Já a resina de 50% de MAM possui uma extração menor que a 20M pelo fato de ela possuir uma menor quantidade de anéis aromáticos, e por isso possui uma menor quantidade de interações π- π, neste caso a porosidade não influencia pois as resinas 20M e 50M são bem semelhantes. Por último, a resina 80M possui uma extração diferenciada, pois apesar de ser mais hidrofílica que as demais resinas, ela possui o teor de anel aromático muito inferior as demais resinas, que neste caso é conferido único e exclusivamente pelo agente reticulante – DVB, isto significa que por mais que o analito permeie livremente pelos seus poros ele não está sendo mais retido, pois a resina já se encontra saturada, e por isso diminui substancialmente a remoção do 2-NF.
CONCLUSÕES: A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que a incorporação de metacrilato em uma matriz de estireno e divinil-benzeno fornece hidrofilicidade para a resina e favorece a extração de compostos dispersos em água, e as interações π- π são predominante para extração do 2-NF que neste caso, são comprovadas pela alta remoção das resinas 20M e 50M.
AGRADECIMENTOS: IME
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRUZZONITI, M. C., SARZANINI, C., MENTASTI, E., Preconcentration of contaminants in water analysis, Journal of Chromatography A, 902, p. 289-309, 2000.
PAN, B. ET AL. Adsorptive removal of phenol from aqueous phase by using a porous acrylic ester polymer. Journal of Hazardous Materials. 157, p. 293-299. 2008.
KÜÇÜK, I.; KUYULU, A.; OKAY, O. Effect of diluents on the porous structure of crosslinked poly(methylmethacrylate) beads. Polymer Bulletin 4, p. 511. 1995.
