APLICAÇÃO DAS CASCAS E SEMENTES DO MARACUJÁ (PASSIFLORA EDULIS) NA OBTENÇÃO DO PONTO DE CARGA ZERO

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ambiental

Autores

Silva, W. (UNIPAM) ; Marques, W. (UNIPAM) ; Carvalho, D. (UNIPAM) ; Martins, M. (UNIPAM)

Resumo

A investigação do pH ideal para o processo de adsorção apresenta-se como etapa inicial na otimização de processos de tratamento para a remoção dos poluentes presentes nos efluentes. Uma caracterização muito importante é o ponto de carga zero, o qual indica o valor que o pH é neutro na superfície do material. O presente trabalho teve o objetivo de determinar o pHPCZ de dois materiais: cascas e sementes de maracujá. As amostras passaram por processos de corte, separação e secagem. O pHPCZ dos matérias foram 7,7, 8,4, 7,0 e 8,1 respectivamente. As amostras investigadas apresentaram o pHPCZ tenderam a faixa neutra.

Palavras chaves

adsorção; maracujá; ponto de carga zero

Introdução

A crescente conscientização ambiental traz a necessidade da utilização de métodos de despoluição sensíveis, eficientes e mais baratos do que a aquisição de equipamentos de alta tecnologia. Uma boa proposta de tratamento para esses resíduos seria o processo de Biossorção (OLIVEIRA e SILVA, 2011). A Biossorção é a captação passiva de íons metálicos através de materiais biológicos e tem como vantagem apresentar um menor custo em relação aos métodos convencionais utilizados (MOHAN e PITTMAN, 2007 apud SOUSA, 2014). Dentre os biossorventes naturais, destacam-se as cascas e sementes de frutas ou partes de vegetais, que podem ser utilizados para a retenção de elementos potencialmente tóxicos (OLIVEIRA e SILVA, 2011). Os adsorventes, em geral, desenvolvem cargas na interface sólido/líquido devido à dissociação ou adsorção de íons da solução. A caracterização dessas cargas é importante no que se refere às aplicações dos materiais como adsorventes. (MARIN et al., 2013). Este parâmetro conhecido como pH no ponto de carga zero (PCZ) é importante quando se deseja investigar o desempenho de certo material sólido como adsorvente de cátions e ânions. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar o uso de diferentes biomassas como as cascas e sementes do maracujá na análise do ponto de carga zero, pelo método do “experimento dos 11 pontos” proposto por Regalbuto (2004).

Material e métodos

A preparação da biomassa consistiu no corte, separação e secagem das cascas e sementes de maracujá. As cascas e sementes do maracujá foram separadas, as cascas foram cortadas em pedaços de 3 a 4 cm e juntamente com as sementes foram dispostas à secagem natural por 24 horas, em temperatura ambiente (25 a 28°C). Em seguida, foram pra estufa de secagem de ventilação forçada à temperatura de 50°C por 72 horas e, posteriormente, o material foi triturado em um liquidificador caseiro e separado em peneiras com granulometria de 9 mesh. A técnica para analise pHPCZ foi a metodologia relatada por Regalbuto et al., (2004). O procedimento consistiu em misturar 50 mg da biomassa com 50 mL de solução aquosa sob diferentes condições de pH inicial (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11 e 12) e determinar o pH após 24 horas de equilíbrio. As soluções com pH em faixa ácida foram feitas a partir de diluições de HCL 1 mol.L-1 e as de pH básico a partir de diluições da solução de NaOH 1 mol.L- 1, já que ambos os reagentes possuem atividade próxima a sua concentração. Os resultados foram expressos por meio do gráfico de pH final versus pH inicial, sendo que o PCZ corresponderá a faixa em que o pH final se mantiver constante (independentemente do pH inicial), ou seja, a superfície comporta- se como um tampão.

Resultado e discussão

A Figura 1 e 2 representam o PCZ dos biossorventes casca e sementes de maracujá, respectivamente. É possível observar na Figura 1 uma faixa praticamente constante que ocorre entre os pH 7,7 e 8,4. Nesta região, a carga total da superfície do biossorvente é nula, onde é denominado de ponto de carga zero (pHPCZ) para a casca do maracujá. Já os resultados observados na Figura 2 apontam que a faixa constante está entre os pH 7 e 8,1, representando seu pHPCZ para semente do maracujá. Quando um material sólido entrar em contato com uma solução líquida com pH abaixo do pHPCZ, a superfície é carregada positivamente e um grande número de ânions é adsorvido para balancear as cargas positivas. Por outro lado, em soluções aquosas com um pH mais alto do que o pHPCZ, a superfície é carregada negativamente e adsorve, preferencialmente, cátions. Este processo pode ser explicado pela atração eletrostática entre a carga gerada na superfície do material adsorvente e o grupo aniônico ou catiônico da solução (MARIN, 2013). Não foi encontrado na literatura, para fins de comparação, a determinação do pHPCZ para adsorventes de cascas e sementes de maracujá, porém, encontrou- se experimentos com outros testes com adsorventes naturais. Carvalho (2014) obteve resultado (5 < pHPCZ < 6) em sua pesquisa de sementes de Moringa oleifera impregnada com tiosemicarbazida, como biossorventes na determinação de selênio (IV) e (VI). Nascimento et al. (2014) avaliou o potencial da biossorção da biomassa de pequi na remoção de metais tóxicos em solução aquosa. O adsorvente (3,4 < pHPCZ < 3,9) tratado com solução de Ácido Cítrico diminuiu o PCZ. A modificação na superfície da biomassa influenciou na biossorção de íons de Chumbo (Pb).

Representação dos PCZ da casca de maracujá.


Representação dos PCZ da semente de maracujá.

Conclusões

Conclui-se que o conhecimento do ponto de carga zero do material adsorvente é de suma importância na adsorção/troca iônica, de forma que a aplicação desse parâmetro pode otimizar o processo. O ponto de carga zero foi de grande valia para a elucidação do material, uma vez que este indica a carga que o adsorvente se encontra. Os resultados encontrados do pHPCZ para as cascas e sementes de maracujá foram, respectivamente 7,7, 8,4 e 7,0, 8,1.

Agradecimentos

Ao centro universitário de Patos de Minas-UNIPAM, pela bolsa de iniciação cientifica-PIBIC, ao laboratório central de química analítica e a orientadora Dra. Dayene do

Referências

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