53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Produtos Naturais

TÍTULO: OTIMIZAÇÃO DO PROCESSAMENTO DA ADSORÇÃO DO SULFATO DE COBRE UTILIZADO SABUGO DE MOLHO (Zea mays L.)

AUTORES: Albuquerque, R.T. (ETELDL-PE) ; Silva-junior, A.A. (UFPE/ITEP CARUARU) ; Silva, D.D. (ETELDL-PE) ; Silva, S.J. (ETELDL-PE) ; Silva, (ITEP CARUARU-PE) ; Monteiro, K.L. (ITEP CARUARU-PE) ; Albuquerque, S.S.M.C. (UFPE) ; Bastos, A.M.R.S. (UFPE) ; Andrade, S.A. (UFPE) ; Benachour, M. (UFPE)

RESUMO: O objetivo foi otimizar o processo da adsorção do Cu2+ e do SO42-(Sulfato de Cobre a 2%) utilizando sabugo de milho e carvão ativado granulado. Usando um Foi utilizado um planejamento delinear fracionário 25-2, 8 ensaios. Com 3 variáveis independentes: Temperatura – ambiente (-1) e 40ºC (+1) granulação - 1,41(-1) e 1,68 nm (+1) e tratamento – Sem (-1) e Com (+1), o tratamento com ácido acético 10%, ambos os produtos. O melhor processo de adsorção para o Cu2+ (0,75 A), no ensaio 4 (processo: Temperatura ambiente, 1,68 nm, com tratamento ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2%) e para o SO42- não foi significante. O processo para o cobre mostrou-se bastante viável para o produto natural pesquisado.

PALAVRAS CHAVES: Sabugo de milho; Adsorção; Planejamento fatorial

INTRODUÇÃO: O milho (Zea mays L.) é uma planta que pertence à família Gramineae / Poaceae é uma das mais eficientes plantas armazenadoras de energia existente na natureza (MAA, 2002). O Carvão ativado (AC) é o adsorvente mais utilizado no processo da adsorção sendo considerado como mais eficiente para remover composto orgânico em solução aquosa, é encontrado de dois tipos: carvão ativado em pó (PAC) e o granular (GRA). O carvão ativado é o adsorvente mais utilizado para o tratamento e purificação de águas residuárias de indústrias contendo metais pesados e tóxicos (LYUBCHIK et al.,2004). A adsorção é um processo no qual um material se acumula numa interface entre duas fases. A fase que adsorve é designada por adsorvente e a substancia que é adsorvida é designada por absorbato. Dentre as várias metodologias empregadas no tratamento de efluentes a adsorção desperta interesse, por ser eficiente, de fácil aplicação, relativamente barata, passível de recuperação do material adsorvido e regeneração do adsorvente (SOTO, et al.,2011). Devido sua alta porosidade e área superficial (GARG et al., 2004). As vantagens do uso de agro resíduo como adsorventes são: baixo custo, levando- se em conta que muitos desses materiais são resíduos abundantes e até mesmo inconvenientes para os locais onde são gerados, possibilidade de recuperação do adsorvato, possibilidade de regeneração do adsorvente e eficiência (NURCHI & VALLAESCUSA, 2008).

MATERIAL E MÉTODOS: Os milhos (Zea mays L.) foram adquiridos em mercados localizados na cidade de Caruaru – PE, selecionado por aspectos livres de contaminação, descascado, cortado e retirada a semente, os sabugos secas a 80°C por 24h (Biopar LTDA, SI5OST), triturado em liquidificador e levadas para fazer a granulação (1,41 e 1,68) na peneira de granulação. Usando um planejamento delinear fracionário 25- 2, com 8 ensaios, com 3 variáveis independentes: Temperatura – ambiente (-1) e 40ºC (+1) granulação - 1,41(-1) e 1,68 nm (+1) e tratamento – Sem (-1) e Com (+1), o tratamento com ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2%, para as cascas de maracujas. Foram preparados 2000 mL de solução de sulfato de cobre a 2% para a adsorção. Para análise com tratamento foi preparado 1000 mL de solução de ácido acético a 10%, usando para cada ensaio 50 mL da mesma solução e com tempo de emersão de 30 minutos para os sabugo de milho, depois seca a 105°C. As cédulas de adsorção foram preparadas com garrafas de 200 ml de suco natural, foram lavadas e cortadas, na parte superior foi recortada à tampa e colocada uma tela (FSI-BNMO 200 µ 60X50), foram utilizadas 8 cédulas para realizar os ensaios. O processo de adsorção foi realizado, todas as cédulas foram numeradas de 1á 8 para identificação, para pesagem foi utilizada a balança semi-analitica, para cada analise realizada foi utilizado 50 mL de sulfato de cobre a 2% como filtrante, as analises com aquecimento foi utilizado o banho maria e um termômetro para aferir a temperatura, depois coletado e armazenado em potes de 50 mL e acondicionado a 5°C para análise em Espectrofotômetro UV-VISISVEL (UV- VIS spectrophotometer) (marca Thermo Scientific e modelo Genesys 10s). Todo o processo foi repetindo para o carvão ativado.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na otimização do processamento de adsorção do cátion Cu2+ e do ânion SO42- (Sulfato de Cobre a 2%) utilizando sabugo de milho e carvão ativado. Foi utilizando um planejamento fracionário delinear 25-2, com 8 ensaios, com 3 variáveis independente : Temperatura – ambiente (-1) e 40ºC (+1) granulação - 1,41(-1) e 1,68 nm (+1) e tratamento – Sem (-1) e Com (+1), o tratamento com ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2%. A prova em branco à solução de sulfato de cobre a 2%, Cu2+ - 4,40 A e SO42- - 1,25 A, na leitura no espectrofotômetro UV-VISISVEL (FIGURA 1). Os resultados para o Carvão ativado: Para o metal pesado (Cobre) obteve 3,00 A e para o íon sulfato 0,90 A, ambos no ensaio 4, no processamento: Temperatura ambiente,1,41nm (menor granulação do produto), tratamento com ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2% (FIGURA 2), e o resultado para sabugo de milho foram: Para o Cu2+ (0,70 A), no ensaio 4 (processamento: Temperatura ambiente, 1,68 nm, com tratamento ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2%) e para o SO42- não foi significante. Resultado similar ocorreu na pesquisa com a casca de cupuaçu tem potencial como adsorvente de metais, com adsorção para cromo VI maiores que 90%. Mesmo quando sem tratamento (MORATO, SARAIVA & BASTOS, 2011). Neste processamento otimizado (ensaio 4), O produto natural pesquisado mostrou-se bastante viável para o metal pesado cobre.

FIGURA 1

LEITURA DO SULFATO DE COBRE (2%) NO ESPECTROFOTÔMETRO UV-VISISVEL.

FIGURA 2

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE ADSORÇÃO DO SULFATO DE COBRE UTILIZANDO SABUGO DE MILHO PARA PLANEJAMENTO DELINEAR FRACIONÁRIO 25-2.

CONCLUSÕES: Nas condições que esta pesquisa foi realizada obtivemos os resultados: Para o sabugo de milho foram: Cu2+ (0,70 A), no ensaio 4 (processamento: Temperatura ambiente, 1,68 nm, com tratamento ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2%) e para o SO42- não foi significante. Carvão ativado (CA): Cobre obteve 3,00 A e para o íon sulfato 0,90 A, ambos no ensaio 4, no processamento: Temperatura ambiente,1,41nm (menor granulação do produto), tratamento com ácido acético 10% e hidróxido de sódio 2%, confirmando o CA como excelente absorvente. O produto natural mostrou-se bastante viável para o cobre.

AGRADECIMENTOS: Aos Alunos do Curso Técnico em Química industrial (ITEP - CARUARU), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química – DEQ/UFPE.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GARG, V.K., AMITA, M., KUMAR, R., GUPTA, R., “Basic dye (methylene blue) removal from simulated wastewater by adsorption using Indian Rosewood sawdust: a timber industry waste.” Dyes and Pigments 63, 243-250, 2004.

LORENZI, H. Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas do Brasil. 4.ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, v.1, 368p., 2002.
LYUBCHIK,S.I,LYUBCHIK,A.I,GALUSHKO,O.L.,TIKHONOVA,L.P.,FONSECA,I.M.,LYUBCHIK, S.B., “Kinetics and thermodynamics of the Cr(III) adsorptionon the activated carbon from co-mingled wastes.” 242, 151-158, 2004.

Ministério da Agricultura e Abastecimento (MAA). Circular Técnica 22. Fisiologia do Milho. Sete Lagoas, Minas Gerais, 2002.
MACEDO,J.S., COSTA JÚNIOR,N.B.,ALMEIDA,L.E.,VIEIRA,E.R.S.,CESTARI,
A.R., GIMENEZ, I.F. CARREÑO, N.L.., BARRETO, L.S.,”Kinetic and calorietric study of the adsorption of dyes on mesoporous activated carbon prepared from coco nut coir dust.” Journal of Colloid and Interface Science 298 (2006) 515-522.

MORATO, L. L. P.; SARAIVA, L. B.; BASTOS A. M. B., Caracterização e avaliação da casca do cupuaçu como adsorvente de metais, Anais da Iniciação Científica, 2011.
NURCHI, V. M.; VILLAESCUSA, I. Agricultural biomasses as sorbents of some trace metals. Coordination Chemistry Reviews, v. 252, p. 1178-1188, 2008.
SOTO, M.L; MOURE, A.; DOMÍNGUEZ, H.; PARAJÓ, J.C. Recovery, concentration and purification of phenolic compounds by adsorption: A review. Journal of food Engineering, v. 105, p. 1-27, 2011.
SUD, D.; MAHAJAN, G.; KAUR, M. P. Agricultural waste material as potencial adsorbents for sequestering heavy metal from aqueous solutions– A review. Bioresource Technology, v. 99, p. 6017 – 6027, 2008.