Realizado em Goiânia/GO, de 04 a 06 de Setembro de 2017.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: PONTO DE CARGA ZERO - (PCZ) EM CARVÕES DE SÚBERES EXTRAÍDOS DE ESPÉCIES ARBÓREAS DO CERRADO BRASILEIRO
AUTORES: Menezes, A.C.P.F. (IFGOIANO) ; Santos, H.C.F. (IFGOIANO) ; Jesus, A.P. (IFGOIANO) ; Ozanski, G.D. (IFGOIANO) ; Silva Júnior, J.W.B. (IFGOIANO) ; Castro, C.F.S. (IFGOIANO)
RESUMO: O estudo de carvões de material suberoso vegetal torna-se necessário a
determinação de novos produtos adsorventes de baixo custo e alta eficiência
aplicados em processos de remoção de poluentes. O ponto de carga zero -
pHPCZ
- indica a carga superficial do adsorvente em função do pH. Foi utilizado o
método "drift" ou potenciométrico em uma faixa de pH entre 1 a 12, para
determinar o pHPCZ em 7 carvões de súberes das espécies (Anadenanthera
peregrina, Eugenia dysenterica, Dimorphandra mollis, Terminalia argenta,
Rourea induta, Guapira noxia e Tabebuia ochracea) do cerrado brasileiro e
1 carvão Comercial para fins de comparação. Foram obtidos os valores de
pHPCZ: 6,82; 7,25; 7,55; 7,68; 7,71; 7,73; 8,10 e 6,78 respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: pH ; Adsorventes; Análises
INTRODUÇÃO: O processo de adsorção é o contato entre fase líquida e sólida comumente
utilizando carvões para determinação da eficácia na remoção de compostos
tóxicos (PERILLI et al, p. 265, 2014; MISHRA et al, p. 231, 2010).
A adsorção por carvões se dá pela textura e química da superfície de contato
em soluções com cargas catiônicas ou aniônicas (YOUSSEF et al, p. 153,
2003).
Para Perilli, et al, (p. 265, 2014), os carvões ativos possuem área
superficial com alta presença de microporos (>500.000 m2/kg), apresentando
átomos de O, N, H e C, responsáveis pela formação de grupos funcionais. A
utilização de carvões em soluções apresenta a formação de cargas por
dissociação destes grupos funcionais na superfície do adsorvente (FUERSTENAU
et al, p. 241, 1987).
Na caracterização do adsorvente, o ponto de carga zero pHPCZ, corresponde a
igualdade entre cargas negativas e positivas, determinando que a superfície
do adsorvente possua carga neutra. Caso o pH do meio no qual encontra-se o
material a ser adsorvido for menor que o pHPCZ do adsorvente, a superfície
deste apresentará cargas positivas e, acima do pHPCZ, o adsorvente
apresentará cargas negativas. Com esta análise pode-se prever como o
adsorvente se comportará em solução, permitindo a eficiência de adsorção
(SILVA et al, p. 2, 2016; CLARK, p. 1, 2010).
As espécies vegetais do cerrado têm como característica peculiar a presença
de espessos súberes para proteção da planta contra-ataques de insetos
sugadores e contra o fogo. Objetivou-se avaliar os pontos de carga zero em
carvões de súberes de 7 espécies arbóreas do cerrado e 1 comercial como
adsorventes, no tratamento de efluentes.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram preparadas amostras de carvões por pirólise (NBR 8112, 1986) a partir
de súberes das espécies Angico-vermelho (Anadenanthera peregrina Var.
falcata (Benth.) Altschul.), Botica-Inteira (Rourea induta Planch.), Capa-
rosa (Guapira noxia Netto. Lund.), Cagaitera (Eugenia dysenterica DC.),
Capitão (Terminalia argenta Mart. & Zucc.), Faveiro (Dimorphandra mollis
Benth.), Ipê-Amarelo-do-Cerrado (Tabebuia ochracea (Cham.) Standl.),
extraídos em uma área de cerrado brasileiro, e 1 carvão comercial para fins
de comparação. Para determinação do Ponto de Carga Zero pHPCZ “drift”
(método potenciométrico), o experimento foi realizado em erlenmeyers de 250
mL, em duplicatas, onde foram adicionados 50 mL de solução de NaCl 0,01 M
como solução eletrolítica, e ajustado aos pHs 1 a 12 com soluções de HCl 0,1
M e NaOH 0,1 M, assumindo que este eletrólito seja indiferente aos carvões
analisados. Após os ajustes de pHs, foram adicionados 0,15 g de carvão e
mantidos sob agitação a 100 rpm em shaker horizontal por 24 horas a 25 ºC.
As amostras foram filtradas em funil de Gooch a vácuo e os filtrados
recolhidos para análises de pHfinal (SILVA et al, p. 6, 2016; PERILLI et al,
p. 267, 2014; CAMPOS et al, p. 2, 2014; PRAHAS et al., p. 34, 2008). O ΔpH
(pHFinal – pHInicial) versus pHInicial foram aplicados aos pHPCZ no programa
Excel e ajustados em linha de tendência polinomial de 4ª ordem, com a
determinação do pHPCZ.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Pode-se observar na tabela 1, que a faixa de pHPCZ está entre 6,78 – 8,10,
nestas faixas as cargas elétricas na superfície do adsorvente se encontram
nulas. Para faixas de pH < 6,78 a presença de cargas positivas predomina na
área superficial do adsorvente e faixas de pH > 8,10 predominam cargas
negativas (NASCIMENTO et al., p. 62, 2014).
O pHPCZ dos carvões Vetec (6,78) e Anadenanthera peregrina (Angico-vermelho)
(6,82), apresentaram-se em soluções de pH ácido. As áreas superficiais dos
adsorventes estão carregados por cargas catiônicas depositadas pelo contato
entre os grupos funcionais do adsorvente e os íons H+ adquiridos na
dissociação iônica entre a solução ácida e o adsorvente. Para Perilli et al,
(p. 267, 2014), aponta que pH entre 2 a 4 ocorrem maiores interações entre
átomos de hidrogênio, havendo um enrijecimento da área de superfície e
dificultando a eficiência de adsorção. Nas espécies Eugenia dysenterica,
Dimorphandra mollis, Terminalia argenta, Rourea induta e Guapira noxia, os
pHPCZ obtiveram pouca distinção permanecendo entre (7,25 e 7,73), nesta
faixa de pH neutro o adsorvente se comportará na adsorção de materiais que
estejam entre pHs 7 a 8.Em Tabebuia ochracea o pHPCZ (8,10) obteve valor a
cima das faixas observadas nos demais carvões e Vetec, onde as interações
entre as hidroxilas dissociadas da solução de base depositada sobre a área
superficial do adsorvente, determina maior flexibilidade tornando o processo
de adsorção mais eficiente (PERILLI et al., p. 267, 2014).
Tabela 1, pHPCZ dos carvões analisados
pHs dos pontos de carga zero - pHPCZ analisados
utilizando os carvões das espécies do cerrado
sensu stricto.
CONCLUSÕES: O conhecimento do pHPCZ de novos carvões a base de súberes de espécies
arbóreas do cerrado, torna-se de suma importância o estudo de novos materiais
aplicados como adsorventes, otimizando processos de despoluição em efluentes
que apresentam altas taxas de produtos tóxicos.
O método "Drift" o potenciométrico aplicados no estudo de pHPCZ determinou que
os carvões vegetais a partir de súberes e Vetec obtiveram resultados
satisfatórios como adsorventes, em destaque para Anadenantera peregrina e
Vetec para adsorção de soluções aniônicas e Tabebuia ochracea para soluções
catiônicas.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde e ao Laboratório de
Química Tecnológica – QUITEC.
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