Produção de farinha de amendoim para utilização como adsorvente visando a aplicação na remoção de corantes orgânicos.

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ambiental

Autores

Costa Ramos, M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Gomes de Oliveira Neto, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Oliveira Santos, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO)

Resumo

Com os avanços no setor industrial muitos benefícios e problemas ambientais foram gerados para a humanidade, como volumes de efluentes com carga poluidora, sendo a adsorção um meio para a remoção desses poluentes. Devido à preocupação ambiental em reaproveitar resíduos agrícolas, o presente trabalho descreve a produção de farinha de amendoim dopada com crômio e níquel. O material foi caracterizado por DRX, FTIR e TG-DTA. O resultado de DRX mostrou que a amostra é caracterizada como um material amorfo. Os espectros de FTIR apresentaram vibrações características que confirmam a presença de celulose, lignina e hemicelulose. As curvas de TG-DTA mostraram três eventos para as amostras PIn e PCr. Assim, foi possível produzir adsorventes alternativos, a partir da casca de amendoim.

Palavras chaves

Amendoim ; Adsorção; Problemas Ambientais

Introdução

Os avanços do setor industrial trouxeram muitos benefícios à humanidade, como a diversidade de produtos que visam comodidade. Contudo, esse progresso industrial impôs sérios problemas ambientais, como a geração de volumes de efluentes com elevada carga poluidora (Silva, 2012). Tais poluentes são decorrentes de atividades, que prejudicam a saúde do homem, contaminam o solo, subsolo e lençóis freáticos, alterando as características físicas, químicas e biológicas dos corpos d’água, dificultando sua utilização para usos benéficos (Abbasi et al., 2013). Atualmente diversas abordagens para a remoção de poluentes orgânicos, tais como corantes de águas residuais são baseados em oxidação química, processos físico-químicos e biológicos (Georgin et al., 2016). Entretanto, devido às desvantagens e inconvenientes dos tratamentos disponibilizados, a busca por tecnologias alternativas e mais eficientes se torna necessário. A grande vantagem da adsorção é a baixa geração de resíduos, fácil recuperação das espécies adsorvidas e a possibilidade de reutilização dos adsorventes sem causar impactos ambientais (Lima et al., 2008). Há uma preocupação do ponto de vista ambiental, econômico e social em reaproveitar os resíduos agrícolas gerados diariamente a partir dos processos produtivos e do consumo populacional. Se não aproveitados, podem aumentar o potencial poluidor associado à disposição inadequada que, além da poluição de solos e de corpos hídricos, acarreta também problemas de saúde pública (Rosa et al., 2011). Diante da grande preocupação em se utilizar os resíduos agrícolas, a proposta do presente trabalho foi utilizar cascas de amendoim para produção da farinha de amendoim dopada com crômio e níquel visando o uso como adsorvente para aplicação na remoção de corantes orgânicos.

Material e métodos

As cascas de amendoim foram adquiridas em uma unidade comercial da cidade de Imperatriz-MA e foram trituradas e separadas granulometricamente com o auxílio de uma peneira. Na preparação das soluções da farinha dopada foi utilizado Cloreto de Crômio e Cloreto de Níquel, usando 0,1 g de cada reagente para 0,9 g da farinha de amendoim. Foram preparadas duas soluções, na primeira tendo como dopante o crômio e na segunda o níquel, solubilizados em água deionizada e colocados em agitação magnética para completa homogeneização , adicionando a farinha de amendoim logo após. As soluções ficaram em agitação constante por um período de 24 horas. Ao final a mistura foi acondicionada em estufa para secagem e posteriormente caracterizada. Para a técnica de Difratometria de Raios X, foi utilizado difratômetro da PANalytical modelo Empyrean , operando com radiação Cu Kα (λ = 1,5418 Å), geometria Bragg-Bretano, monocromador de grafite pirolítico, com câmara de temperatura Anton-Paar modelo TTK 450, passo angular de 0,02º, em intervalo angular de 5-90º, e tempo de aquisição de 2 s. Para a determinação e classificação de bandas vibracionais, foi utilizado um FTIR Vertex 70v, da Bruker, utilizando três fontes de excitação e detector InGaAs; e DLaTGS, em uma média de 32 varreduras, com resolução espectral de 4 cm-1. As curvas de TG/DTA foram realizadas em simultâneo por um analisador térmico da marca Shimadzu Instruments modelo DTA-60, com 5,2 mg de amostra, em atmosfera de nitrogênio com vazão de 100mL/min, e razão de aquecimento de 10 °C, utilizando cadinho de α-alumina, com faixa de 25 a 900 °C.

Resultado e discussão

Os difratogramas de raios X para as amostras estão apresentados na Figura 1a. De acordo com os difratogramas de raios X apresentados, foi possível observar a presença de picos na região de 20 a 30 º, tal evento é um indicativo da presença de celulose cristalina altamente organizada, observado também por (Zhu et al., 2009) em seus estudos com a casca de amendoim. Foi verificado caraterísticas típicas de material amorfo, que de acordo com (Bohli et al., 2015) é evidenciado pela presença de poucos picos acentuados. Os espectros de FTIR na região de 500 a 4000 cm-1, estão apresentados na Figura 1b. É possível observar uma banda larga na região de 3400 cm-1 que pode ser atribuída ao grupo hidroxila, correspondente a vibrações de estiramentos da ligação O-H da água. A banda na região de 2920 cm-1 é uma vibração de estiramento do grupo –CH que pode estar relacionada a componentes lignocelulósicos. As bandas observadas na região de 1700 -1000 cm-1 são atribuídas aos grupos (–C=O), (-CO) que estão presentes em materiais como lignina, celulose e hemicelulose. As bandas entre 1000-500 cm-1 são vibrações de ligação dupla entre carbonos C=C, esse alongamento pertence ao grupo alcenila, presente em materiais como lignina conforme (Zhong et al., 2012). De acordo com as curvas de TG-DTA, verificou-se vários eventos para as amostras. O primeiro evento foi discreto e ocorreu no intervalo de 27 a 90 ºC, podendo ser atribuída à evaporação da água. O segundo evento (215 e 400 ºC) pode ser atribuído à decomposição de diferentes compostos orgânicos presentes na amostra tais como proteínas, carboidratos e gorduras. Com relação ao terceiro evento (400 a 500 ºC), pode estar associado à degradação térmica da celulose, hemicelulose e lignina levando a produção de carvão.

a) Padrão de Raios X b) Espectros de FTIR


Curvas TG-DTA

Conclusões

O estudo estrutural demonstrou que o possível adsorvente foi classificado como amorfo. Os espectros de FTIR permitiu evidenciar vibrações que confirmam a presença de celulose, lignina e hemicelulose. A análise térmica evidenciou que amostra inicia o processo de perda de massa em temperaturas baixas até a temperatura de 500 ºC. Foi possível produzir adsorventes, a partir da casca de amendoim, com características para a aplicação na remoção de corantes orgânicos aniônicos uma vez que a farinha foi dopada com cátions metálicos, sendo assim um alvo ideal para interação com o corante.

Agradecimentos

Os autores agradecem a Capes, UFMA e FAPEMA pelo apoio financeiro e bolsas disponibilizadas.

Referências

ABBASI, Z. et al. Adsorptive removal of Co 2+ and Ni 2+ by peels of banana from aqueous solution. Universal Journal of Chemistry, v. 1, n. 3, p. 90-95, 2013.

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SILVA, R. P. D. Tratamento de corantes reativos em solução aquosa utilizando lodo de esgoto sanitário como biossorvente em reatores contínuos. 2012.

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ZHU, C.-S.; WANG, L.-P.; CHEN, W.-B. Removal of Cu (II) from aqueous solution by agricultural by-product: peanut hull. Journal of hazardous materials, v. 168, n. 2-3, p. 739-46, 2009. ISSN 0304-3894.