Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: Importância da especiação química na eficiência de purificadores de água de consumo: O manganês um caso de estudo
AUTORES: Novais, P. (UNIFESP) ; Hernández, R. (UNIFESP)
RESUMO: Estudos indicam que, a ocorrência de manganês (Mn > 0,1 mg/L) em águas superficiais (CONAMA; OMS e EPA-EUA) pode gerar riscos toxicológicos. Assim, o presente objetivou avaliar o papel da especiação química na eficiência de diferentes materiais na remoção de Mn das águas de consumo. Após a preparação de águas contaminadas com espécies químicas de Mn e adequação dos dispositivos filtrantes -tipo extração em fase sólida- (secagem, moagem, peneiramento, pesagem, e empacotamento em colunas de polipropileno providas de membranas de 20 μm); a filtração e analises de Mn foi completada com uma remoção de aproximadamente 50% do Mn=0,1 ppm, com a seguinte ordem wzf<FCO<Qpoli<fzz<wzn; onde (FCO e Qpoli) biopolímeros, wzf, fzz, wzn (zeólitas); esses processos foram afetados pela especiação do Mn.
PALAVRAS CHAVES: especiação; manganês; água
INTRODUÇÃO: A ocorrência de Mn biodisponível e em águas superficiais acima do permitido na legislação ambiental (Mn= 0,1 mg/L) (CETESB, 2009) é uma situação de riscos eco-toxicológicos (HERNANDEZ et al., 2009). A sorção é uma alternativa de tratamentos dessas águas, isto favorecido pela disponibilidade de minerais e biopolímeros naturais que apresentam grupos funcionais com afinidade para diferentes poluentes. Desta maneira, o presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento de estratégias eficientes, de baixo custo e complexidade para purificação de águas destinadas ao consumo humano, em comunidades pequenas (até 1000 habitantes) e de dificil acesso aos sistemas de saneamento de águas. Com isto pretende-se contribuir com a diminuição dos índices de morbidade associados a eventos de contaminação hídrica.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram preparadas soluções aquosas (0,1 ppm) com espécies metálicos de Mn (II), [Mn(II)(H2O)6] e Mn(II)Citrato; Mn(III)Citrato, e Mn(VII) (KMnO4). Essas soluções foram submetidas a esquemas de filtração descedente (tipo extração em fase sólida), utilizando zeólitas (wzf, wzn, fzz), biopolímeros de origem animal (Qpoli) e biopolímeros de origem vegetal (FCO). Esses materiais previamente moídos manualmente com almofariz e pistilo, penerados (40 e 125 μm), lavados com água normal e milli-q (5 vezes), e posteriomente secados em estufa à 60°C, durante 24 horas. Os teores de Mn total, das espécies metálicas, foram determinados em triplicatas por espectofotometria de absorção atômica, 4100 MP-AES (Agilent – EUA.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Preliminarmente obtivemos aproximadamente 50% de remoção de Mn, para os diferentes materias testados wzf>Qpoli> fzz>FCO>wzn; onde a especiação química parace ser um fator importante. Por exemplo, para MnCl2 [Mn(II)H2O)6] a ordem de remoção foi FCO > Qpoli > fzz > wzf > wzn; para Mn(VII), KMnO4 tivemos uma redução apenas para Qpoli > FCO > wzn; para citrato de Manganês (II), Qpoli > fzz > wzn; enquanto que para citrato de Manganês (III) não houve uma efeitiva remoção. Uma alternativa, para aumentar os nossos redimentos seja aumentando as lavagem do material, durante a preparação das colunas, conforme VISTUBA (2010), que conseguiu uma eficiência de aproximadamente 85% utilizando colunas empacotadas com zeolitas; e MOTSI et al. (2009) que destacava a potencial interferencia de outros íons. De fato, as nossas analises indicaram outros íons em solução após lavagem, sugerindo mudanças nos protocolos de condicionamento do material.
CONCLUSÕES: Estes resultados preliminares sugerem que os médios filtrantes escolhidos tem reais potenciais de remoção de metais, onde a especiação química pode influenciar no processo de adsorção/absorção. Adicionais experimentos estão em andamento, para entender os mecanismos envolvidos nesses fenomenos de remoção e aprimorar os sistemas que estamos desenhando.
AGRADECIMENTOS: FAPESP (2011/11921-4), CAPES (Bolsa de mestrado da aluna Paloma Da Silva Novais)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:
CETESB (2009), Relatório de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo – 2009.
Hernández R.B. MANGANÊS: O papel do fracionamento químico e da especiação como determinantes de seu comportamento geoquímico e neurotóxico nos organismos em desenvolvimento. 2009. 140p. Tese (Doutorado) -Programa de Pós-Graduação em Química. Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46134/tde-27042010-085048/en.php
Klewicki, J. K., and Morgan, J. J. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 2916-2922.
Motsi, T.; Rowson, N. A.; Simmons, M. J. H. Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite. International Journal of Mineral Processing, v. 92, n. 1-2, p. 42-48, 2009. ISSN 0301-7516. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301751609000349 >.
Vistuba, J. P.; Remoção de Ferro e Manganês de Água de Abastecimento por meio de Filtração Adsortiva. 2010110p. Dissertação de Mestrado em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2010.