Engenharia Química

Os processos das indústrias têm sofrido diversas mudanças na intenção de evoluir quanto à redução de custos e também reduzindo a geração de resíduos. Porém há resíduos que não se conseguem eliminar e por isso são temas de muitos pesquisadores a fim de buscarem soluções ou forma para minimizar os impactos ambientais. Os resíduos da indústria de galvanoplastia são efluentes ricos em metais tóxicos, pois possuem uma alta concentração de sais metálicos, estes que são altamente solúveis em água e não degrada no meio ambiente, tendo assim uma alta capacidade de contaminação. Estes resíduos então devem ser submetidos a diversos tratamentos para posteriormente poderem ser destinados aos mananciais da redondeza. Os tratamentos disponíveis atualmente mais usados não solucionam efetivamente todos os problemas que este tipo de resíduo oferece ao meio ambiente, pois mesmo depois de tratado ele continua sendo um resíduo contaminado, na forma de lodo, e este também não pode ser descartado no meio ambiente. Baseado nisso, usa-se uma alternativa mais eficaz para estes tipos de tratamentos que é a eletrodiálise, essa que é um processo de separação que utiliza membranas íon seletivas para separar compostos iônicos em meio aquoso. Outros procedimentos também faz-se necessário o uso de membranas como: osmose reversa, nanofiltração, microfiltração e ultrafiltração. Mesmo para as diferentes aplicações de membranas íon seletivas, os requisitos a serem observados são quanto a seletividade, permeabilidade e estabilidade devem ser adequados para o uso. No entanto, em processos diferentes, alguns desses requisitos são mais importantes do que outros para a função específica a desempenhar. Este é um dos motivos pelo qual o desenvolvimento de novas tecnologias e materiais modificados para membranas é contínuo e tão importante. É de suma importância que a membrana a ser utilizada em determinado processo esteja coerente com sua utilização pois é através dela que será permitida ou não a passagem de determinados compostos para que sejam feita a devida separação. As membranas comerciais que já existem no mercado são importadas e de elevado custo, por isso busca-se incansavelmente por novos materiais que possam ser utilizados para este fim. Os polímeros de hidrocarbonetos aromáticos têm sido investigados como alternativa às membranas comerciais, como, por exemplo, o PEEK, SEBS, PVDF, PS e PPO (CORTE et al., 2016). Ganham destaque neste estudo os polímeros aromáticos sulfonados, pois estes conseguem proporcionar características mais adequadas ao material íon seletivo, e para a preparação das membranas geralmente são utilizados polímeros sulfonados, tais como poli (sulfona) sulfonado (SPSF), poli (óxido de fenileno) sulfonado (SPPO), ou poli (éter-éter-cetona) sulfonado (SPEEK). Devido ao aumento na procura de novas aplicações de materiais poliméricos nos últimos tempos, aplica-se o uso de aditivos, cargas e nanocargas em conjunto com os materiais poliméricos, pois quando adiciona-se uma pequena quantidade de nanocargas, observando o tipo e o modo de incorporação adequados, as propriedades do material podem ser melhoradas. Isto se explica pelo fato das nanocargas possuírem uma área de superfície elevada que, quando dispersas em matrizes poliméricas, promovem alterações nas propriedades da matriz, relacionadas com a interação química específica entre as cargas e o polímero. Pelo fato de necessitarem de pouco ou nenhuma adição de produtos químicos, os processos eletroquímicos apresentam vantagem no quesito geração de resíduos, pois mesmo se gerar resíduos estes apresentam, na sua grande maioria, uma baixa demanda energética. Sendo assim neste presente trabalho busca-se apresentar um novo método para a dispersão da carga SPOOS (poliédros oligoméricos silsesquioxanos sulfonados) a fim de produzir uma membrana com características que atendam as necessidades dos processos que utilizam membranas íon seletivas. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a possibilidade do uso do ultrassom de ponteira para uma melhor dispersão das nanocargas de SPOSS. Os objetivos específicos compreendem em verificar a viabilidade de aplicação do método de ultrassom de ponteira para dispersão de nanocargas SPOSS em membranas poliméricas, relacionar as propriedades das membranas produzidas com as condições de dispersão empregadas no ultrassom de ponteira e comparar o desempenho em eletrodiálise das membranas produzidas contendo nanocargas dispersas com ultrassom em relação às membranas comerciais. Posteriormente, serão apresentados os resultados e discussão, seguidos das conclusões, sempre considerando a avaliação do efeito dos dois métodos para a dispersão de nanocargas, o método que utiliza apenas o equipamento agitador magnético e o novo método proposto, utilizando na dispersão o equipamento ultrassom de ponteira.