ÁREA: Ambiental
TÍTULO: AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO e pH NA ADSORÇÃO DE ÍONS CÁDMIO (II) E CHUMBO (II) PELO BIOSSORVENTE CASCA DE PEQUI (Caryocar brasiliense Camb) EM SISTEMA MONOELEMENTAR).
AUTORES: Leonel, G.P.S. (CESI/UEMA) ; Gomes, D.P. (CESI/UEMA) ; Araújo, S.S. (CESI/UEMA) ; Nascimento, J.M. (CESI/UEMA) ; Oliveira, J.D. (CESI/UEMA)
RESUMO: O objetivo deste foi investigar o efeito da concentração da solução e do pH da solução o biossorvente na remoção dos íons metálicos Cd(II) e Pb(II) em soluções aquosa sintética utilizando como biossorvente da casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb). a fim de propô-lo como biossorvente no tratamento de resíduos líquidos contaminados por estas espécies metálicas. As concentrações de Cd2+ e Pb2+ foram determinadas por espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS), com corretor de fundo com lâmpada de deutério. Os resultados obtidos nas etapas executadas neste trabalho, nas condições experimentais utilizadas, indicaram que o processo de biossorção dos íons Cd (II) e Pb (II)se mostram dependente da concentração dessas espécies metálicas na solução e do pH da solução
PALAVRAS CHAVES: Biossorção; Bissorvente; FAAS
INTRODUÇÃO: O estudo de biomassa para remoção de metais potencialmente tóxicos teve seu início na década de 80 (KUYUCAK e VOLESKY, 1988). Vários estudos confirmaram a habilidade deste material para remoção de diferentes espécies metálicas (BROWN et al., 2000) e de componentes orgânicos (HO E MCKAY, 1998; AKSU, 2005) do meio aquoso, de modo que, logo em seguida veio o reconhecimento como biossorvente (CHUBAR et al., 2004; PAVAN et al., 2008). A biossorção é o processo de adsorção que se refere à ligação passiva de íons metálicos por biomassa viva ou morta. Um método bastante eficaz e versátil utilizado na remoção de metais tóxicos em solução aquosa é a adsorção (GUPTA et al., 2000;). O principal adsorvente utilizado para a remoção de vários compostos orgânicos e íons metálicos é o carvão ativo. Porém, o alto custo deste material é um sério problema (GUPTA et al., 2003). Entretanto, a procura de novos materiais biológicos de fonte renovável, baixo custo, fácil manuseio e com menor impacto ambiental vem sendo incentivada para este objetivo (HORSFALL et al., 2006; AGARWAL et al., 2006). Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência da concentração dos íons Cd (II) e Pb (II), e do pH na biossorção dessas espécies metálicas em soluções sintéticas na casca do Pequi (Caryocar brasiliense Camb).
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras de pequi foram adquiridas em feiras e nos mercados da cidade de Imperatriz-MA, onde foram separados os frutos, as cascas foram submetidas à secagem ao sol para tirar o excesso de água, depois de secas foram levadas à estufa de circulação de ar por 24 horas a temperatura de 40º C, decorrido o tempo de secagem as amostras foram trituradas em liquidificador para obtenção do pó. O experimento de biossorção dos metais foi realizado no tempo de 240 min. em massas do adsorvente de 2, 4, 8, 10, 15, 20, 30 e 50g sob agitação à temperatura ambiente (30º C) e solução de concentração 25 mg L-1 contendo íons de Cd2+ e Pb2+com pH ajustado em 5,0 foram utilizados frascos de Erlemayer de 250 mL, após agitação as amostras foram colocadas em repouso, seguida de filtração em papel de filtro quantitativo. O efeito do pHo no processo de adsorção foi avaliado em siste¬mas contendo 50 mL de solução com concentração de 25 mg L-1 O pH foi ajustado para valores na faixa de 2 a 11 pela adição de soluções 0,1 mol/L de NaOH ou HNO3. Os sistemas foram mantidos sob agitação por e 240. As concentrações dos metais foram determinadas por meio de espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), com corretor de fundo com lâmpada de deutério.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: De acordo com a Figura 1 melhor eficiência de remoção foi observada nas concentrações de 25 mg L-1 para Chumbo (81,3 %) e de 50 mg L-1 para Cádmio (98,1 %). Observa-se um decréscimo na eficiência de biossorção para o chumbo a partir da concentração de 30 mg L-1, este comportamento pode ter ocorrido devido à saturação dos sítios de adsorção, no entanto, para cádmio a eficiência de remoção aumentou à medida que houve aumento da concentração. Analisando o gráfico da Figura 2, percebe-se que para o Pb (II) há um aumento moderado na eficiência de biossorção (%E), para faixa de pH entre 2 e 5. A partir do pH 7 há uma redução na eficiência de biossorção, esse comportamento pode ser atribuído à precipitação do Pb (II) sob forma de Pb (OH)2. No caso do cádmio, pode-se observar que há um aumento na adsorção com o incremento do pH, até atingir o valor de pH 5. A partir desse valor a biossorção reduz seguido do aumento nos valores da eficiência de biossorção (%E) a partir do pH 7 até o pH 11. De acordo com Gaballah (1997), acima desse valor, a espécie predominante passa ser Cd (OH)2, sendo esperada uma queda na remoção do cádmio devido à sua precipitação. Logo, o aumento observado para o pH acima de 6 pode ser explicado pela redução da concentração íons de Cd2+ dissolvidos na solução. A elevada eficiência de biossorção em pH 11, para ambas as espécies metálicas, possivelmente este comportamento esteja relacionado ao fato que íons metálicos em pH alto podem formar complexos de hidróxidos dificultando o processo de troca iônica. O comportamento observado no estudo do pH indica que a faixa ideal para remoção de Pb pela biomassa da casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb) encontra-se entre 6 e 7 e para o Cádmio ente 4 e 5.
Figura 1- Eficiência de bissorção do Pb2+e Cd2+ na casca de pequi (Ca
Figura 1- Eficiência de bissorção do Pb2+e Cd2+ na casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb) variando a concentração da solução
Figura 2 - Efeito do pH do Pb2+e Cd2+ na eficiência de biossorção na c
Figura 2 - Efeito do pH do Pb2+e Cd2+ na eficiência de biossorção na casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb)
CONCLUSÕES: Os resultados encontrados demonstram que o processo de biossorção dos íons Cd (II) e Pb (II) se mostram dependente da concentração dessas espécies metálicas na solução e do pH da solução. Estas informações são importantes para entendimento de processos ambientais, bem como, em relação à otimização de procedimentos, visando possíveis aplicações da casca de pequi como material biossorvente no tratamento de efluentes contendo esses íons metálicos.
AGRADECIMENTOS: UEMA-FAPEMA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BROWN, P.A., GILL, S.A., ALLEN, S.J. Metal removal from wastewater using peat WaterResearch, v. 34, p. 3907-3916, 2000.
CHUBAR, N., CARVALHO, J.R., CORREIA, J.N. Cork biomass as biosorbent for Cu(II), Zn(II) andNi(II). Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects, v. 230, p. 57-65, 2004.
GABALLAH, I. et al. Recovery of copper through decontamination of synthetic solutions using modifed barks. Metal-lurgical and Materials Transactions B, v. 28, n. 1, p. 13-23, Feb. 1997.http://dx.doi.org/10.1007/s11663-997-0122-3
GARWAL, G. S.; BHUPTAWAT, H. K.; CHAUDHARI, S. Biosorption of aqueous chromium (VI) by Tamarindusindicaseeds.Bioresource technology, v. 97, p. 949-956, 2006.
GUPTA, V. K.; ALI, I. Utilisation of bagasse fly ash (a sugar industry waste) for the removal of copper and zinc from wastewater.Separation and purification technology, v.18, p. 131-140, 2000.
GUPTA, V. K.; JAIN, C.K.; ALI, I.; SHARMA, M.; SAINI, V.K. Removal of cadmium and
nickel from wastewater using bagasse fly ash - a sugar industry waste. Water Research, v. 37, p. 4038–4044, 2003.
HO, Y.S., MCKAY, G. Sorption of dye from aqueous solution by peat.Chemical Engineering Journal,v.70, p. 115-124, 1998.
