Otimização de Esferas de Hidrogel Sustentáveis para Purificação da Água de Metais Pesados

Artigos científicos

Diversas evidências apontam que consumir água contaminada por metais pesados pode induzir ou propiciar o surgimento de doenças como o câncer e o Alzheimer. A contaminação do recurso mais importante do planeta pode ocorrer de diversas formas, como por exemplo, através da cadeia alimentar, ou por descartes indevidos, os quais podem causar danos irreparáveis.

Neste sentido, os pesquisadores do nosso Laboratório de Materiais Ambientalmente Amigáveis (LMAA) buscam formas para solucionar esse problema, a partir da detecção, captura e remoção dos metais pesados em água.

Sendo assim, no estudo “Green starch/alginate hydrogel beads for separation of potentially toxic metal from water: synthesis optimization, performance assessment, and mechanistic insights”, desenvolvido pelos autores Talles Barcelos da Costa, Eduarda Lucas da Silva, Rafaela Reis Ferreira, Paulo Henrique Camani, Alana Gabrieli de Souza, Alexandre Tadeu Paulino, Derval dos Santos Rosa, foram obtidos resultados promissores para a resolução do problema dos metais pesados na água.

Do que são feitas as esferas de hidrogel?

Uma esfera de hidrogel é uma pequena esfera feita de um material capaz de absorver e reter água, aumentando de tamanho sem se dissolver. Sua estrutura interna funciona como uma rede com espaços que permitem a entrada de água e outras substâncias dissolvidas. Por causa disso, ela consegue não só armazenar água, mas também capturar partículas ou íons, como metais, sendo útil em aplicações como o tratamento de água.

Como foi realizado o estudo?

Nesta pesquisa, foram desenvolvidas diferentes formulações de esferas de gel, utilizando polímeros sustentáveis, como o amido e o alginato, derivados do milho e de algas, respectivamente. A fim de manter a estrutura desejada para as esferas, foram necessários diversos procedimentos químico-físicos, com reações para torná-la uma rede gelificada e por fim moldadas através de repouso e aquecimento.

Resultados

As formulações foram testadas em uma solução multicomponente de água contaminada, contendo íons cobre (Cu²⁺), cádmio (Cd²⁺), níquel (Ni²⁺), zinco (Zn²⁺), manganês (Mn²⁺) e cromo (Cr⁶⁺). Dentre as formulações, a que foi mais efetiva apresentou capacidade elevada de remoção do íon Cu²⁺ (cerca de 71%), além de bom desempenho para Cd²⁺ (cerca de 35%) e Ni²⁺ (cerca de 28%).

Conclusões

Após a realização deste estudo, é possível concluir que as esferas de hidrogel desenvolvidas apresentam grande potencial para a purificação de água contaminada por metais pesados. Consequentemente, o uso de materiais sustentáveis e processos de baixo custo tornam essa uma solução promissora e sustentável para a melhoria da saúde pública.

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Fonte: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813025100408?via%3Dihub

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