ESTUDO DA BIOSSORÇÃO DE Cu(II) PELO TALO DO CACHO DO BURITIZEIRO (Mauritia flexuosa) EM SOLUÇÃO AQUOSA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Gomes Soares Junior, O. (UNIFESSPA) ; Pereira de Lima, G. (UNIFESSPA) ; Silva de Sousa, D. (UNIFESSPA) ; Pompeu Pinto, G. (UNIFESSPA) ; Pires Siqueira, J.L. (UNIFESSPA) ; Batista Pereira Junior, J. (UNIFESSPA)

Resumo

A biossorção baseada no uso de biomassa para a remoção de íons é apontada como uma tecnologia inovadora quando comparada com os métodos tradicionais de adsorção. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de biossorção do talo do cacho do buritizeiro (Mauritia flexuosa) como biossorvente para remover íons Cu2+ de solução aquosa. Os experimentos foram realizados em batelada, onde os efeitos da variação da dosagem do biossorvente e o pH foram avaliados, utilizando 100 mL de solução de Cu2+ mg/L com agitação constante por 60 min a 25 ºC. Os resultados mostram que porcentagens de remoção superiores a 96%. Para valor de pH 5,0. Os resultados apresentados mostram que o talo do cacho do buritizeiro possui características apropriadas para o processo de biossorção de íons Cu2+.

Palavras chaves

Buriti ; Biossorção; Cobre

Introdução

Um dos grandes problemas ambientais que a sociedade vem enfrentando é poluição causada por metais pesados, principalmente, devido ao crescimento tecnológico e industrial (RONDA et al., 2015). Os metais podem apresentar um alto grau de toxicidade tanto para fauna como para flora e, consequentemente, podem gerar graves problemas à saúde humana (PALLU, 2006). O cobre (Cu) possui muitas aplicações para o meio industrial e com isso, torna-se um dos principais contaminantes no meio ambiente. Além disso, o Cu pode se tornar um elemento tóxico devido a sua bioacumulação que pode gerar, eventualmente, efeitos cancerígenos e mutagênicos aos humanos (ALVARES et al., 2001). Desse modo, o desafio é encontrar o equilíbrio entre os processos produtivos para o ser humano com o menor impacto possível ao meio ambiente. O processo de biossorção é uma das alternativas, o qual emprega como adsorvente materiais de origem natural o que torna uma alternativa, economicamente atrativa, para tratamento de efluentes. Entre as características dos processos de tratamento por biossorção estão os baixos custos operacionais, alta eficiência no tratamento de efluentes e não requer utilização de nutrientes adicionais durante o processo, além da alta disponibilidade do material biossorvente (FONTANA et al, 2016). Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de biossorção do talo do cacho do buritizeiro (Mauritia flexuosa) como biossorvente para remover íons Cu2+ de solução aquosa.

Material e métodos

O talo do cacho do buritizeiro (Mauritia flexuosa) empregado como material biossorvente foi obtido na cidade de Irituia-PA. Todas as soluções utilizadas neste estudo foram de grau analítico. A solução estoque de cobre (CuSO4.5H2O) (Dinâmica) contendo 1000 mg/L foi utilizada para os experimentos de biossorção. Todos os experimentos foram realizados em triplicata. O efeito da dosagem de biossorvente (0,3, 0,6, 0,9, 1,0, 2,0, 3,0 e 4,0 g) e o efeito do pH da solução (1 a 5) foram avaliados. Todo o experimento de biossorção foi realizado em batelada utilizando 100 mL de solução de Cu2+ 100 mg/L, mantidos sob agitação em uma incubadora shaker refrigerada a 120 rpm durante 60 min. a 25 °C. Após o processo, as amostras foram filtradas, diluídas e a concentração remanescente de Cu2+ na solução foi determinada por espectrometria de absorção atômica com chama (modelo S4, Thermo Scientific, China). A porcentagem de remoção de Cu2+ (%) foi calculada através da equação: [(Ci - Cf) / Ci] x 100, onde Ci e Cf é a concentração inicial e final de Cu2+ (mg/L), respectivamente, enquanto que a capacidade de remoção (Qeq) foi calculada como: [V (Ci - Cf) / m], onde o V é o volume da solução (L), Ci e Cf é a concentração inicial e final de Cu2+ (mg/L) e m é a massa de biossorvente (g).

Resultado e discussão

O efeito da dosagem de biossorvente na capacidade de biossorção do Cu2+ está apresentado na Figura 1. Como pode ser observado, a porcentagem de remoção aumenta rapidamente com a elevação da dosagem de biossorvente até 2 g, onde a remoção foi 96 %. Após essa dosagem não houve alteração na remoção do Cu2+. O aumento na porcentagem de remoção está associado ao aumento de sítios disponíveis com o aumento da dosagem de biomassa. Em contrapartida, a capacidade de biossorção de Cu2+ diminuiu com a elevação da dosagem de biossorvente. Essa diminuição pode ser atribuída ao gradiente de concentração entre o adsorvente e o adsorbato, um aumento na dosagem de biossorvente resulta em uma diminuição da quantidade de cobre biossorvido por massa do biossorvente. Assim, a dosagem de biossorvente selecionada para os experimentos posteriores foi de 2 g. O efeito do pH na capacidade de biossorção do Cu2+ pelo talo cacho do buritizeiro foi avaliado e os resultados estão apresentados na Figura 2. Analisando a figura, observa-se que a capacidade de biossorção aumenta com a elevação do pH de 1,0 até 4,0 e mantem-se constante até pH 5,0. Vários estudos têm relatado o efeito negativo da remoção de metais por biossorção em pH ácidos. Esse comportamento pode ser devido que a alta concentração e alta mobilidade dos íons H+, dão preferência na biossorção dos íons hidrogênios em vez dos íons metálicos (FONTANA et al, 2016). Com isso, valor de pH de 5,0 foi selecionado para evitar a influência do processo de precipitação nos resultados de biossorção.

Efeito da dosagem de biossorvente. (Cu2+: 100 mg/L; 25 °C; 60 min; 120 rpm)


Efeito do pH (Cu2+: 100 mg/L; 25 °C; 60 min; 120 rpm; biossorvente: 2 g)

Conclusões

Neste estudo foi avaliada a utilização do talo do cacho do buritizeiro (Mauritia flexuosa) como biossorvente para remoção de íons Cu2+ de solução aquosa. As dosagem de biossorvente avaliadas indicaram 2 g de biossorvente para o processo de biossorção representando 96 % de remoção com capacidade de biossorção de 13 mg/g. Através dos resultados, o talo do cacho do buritizeiro demonstrou ser um excelente alternativa para biossorção de Cu2+ podendo ser utilizado para tratamento de efluentes contaminados.

Agradecimentos

Agradecemos ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e a Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas (FAPESPA) pelo apoio finance

Referências

ALVARES, A. B. C.; DIAPER, C.; PARSONS, S. A. PARTIAL Oxidation by ozone to remove recalcitrance from wastewaters - A review. Environmental Technology, v.22, p.409-427, 2001.

FONTANA, B. et al. Biossorção de Pb(II) por Casca de Urucum (Bixa Orellana) em soluções aquosas: Estudo Cinético, Equilíbrio E Termodinâmico. Química Nova, Ponta Grossa, v. 39, n. 9, p. 1078-1084, 17 jun. 2017.

PALLU, A.P.S. Biossorção de Cádmio por linhagens Aspergillus sp. [Dissertação de mestrado]. Universidade de São Paulo, 2006.

RONDA, A.; MARTÍN-LARA, M. A.; ALMENDROS, A. I.; PÉREZ, A.; BLÁZQUEZ, G.; J. TAIWAN Comparison of two models for the biosorption of Pb(II) using untreated and chemically treated olive stone: Experimental design methodology and adaptive neural fuzzy inference system (ANFIS) Inst. Chem. Eng. 2015.