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: Química Analítica

TÍTULO: Avaliação do uso das sementes de Moringa oleífera para extração seletiva de As(III) em águas e detecção por GF-AAS.

AUTORES: Alves, V.N. (UFU) ; Neri, T.S. (UFU) ; Borges, S.S.O. (UFU) ; Carvalho, D.C. (UFU) ; Coelho, N.M. (UFU)

RESUMO: Sementes de Moringa oleífera in natura, foram utilizadas na avaliação do desenvolvimento de um método simples e de baixo custo para a extração seletiva de espécies inorgânicas de arsênio em meio aquoso. O método é baseado na distribuição das diferentes espécies de As de acordo com o pH do meio. Foi possível reter seletivamente As(III) em pH 7,0, permitindo desta forma a determinação apenas de As(V) por GF-AAS.

PALAVRAS CHAVES: Arsênio; Moringa oleífera; Extração seletiva

INTRODUÇÃO: Sabe-se que a determinação da concentração total de um elemento é uma informação limitada, especialmente sobre o seu comportamento no meio ambiente e os danos que pode causar à saúde. As propriedades físicas, químicas e biológicas são dependentes da forma química em que o elemento está presente (BURGUERA, 1993). Por exemplo, a medida da concentração total de As, não indica os verdadeiros níveis de cada espécie individualmente. Para estimar o risco envolvido, precisam ser considerados a variação na toxicidade, o transporte e a biodisponibilidade, que são dependentes das formas químicas na qual o arsênio está presente. Diferentes técnicas de separação e detecção podem ser utilizadas para estudos de especiação [GONZALEZ et al., 2009]. A Espectrometria Atômica, devido à alta temperatura usada nas celas de medida oferece aplicação limitada para especiação, no entanto é possível utilizar esta técnica por meio da hifenação com processos de separação [DE LA GUARDIA et al., 1999]. Embora as técnicas cromatográficas sejam a ferramenta mais utilizada para especiação de As, metodologias não-cromatográficas tem se desenvolvido com o uso da extração em fase sólida (SPE) se destacando como uma proposta alternativa. Microorganismos mortos imobilizados tem sido aplicados para especiação de arsênio em amostras de águas e alimentos [OLUOZLU, 2010], bem como adsorventes sintéticos, entretanto, o uso de materiais naturais como as sementes de Moringa oleífera ainda não foram utilizados como bioadsorventes no desenvolvimento de metodologias de baixo custo que permitam tais separações. Desta forma, este trabalho tem por objetivo avaliar o uso das sementes de M. oleífera como bioadsorvente para extração seletiva das espécies inorgânicas de AS por GF-AA

MATERIAL E MÉTODOS: A fim de avaliar a influência do pH da solução na adsorção das espécies de As, 0,5 g das sementes de moringa foram colocadas sob agitação durante 1 hora com soluções de As(III) e As(V) (100 mgL-1) na pH na faixa de 2,0 – 9,0. As concentrações dos íons foram medidas após diluição para a concentração de 50 µg L- 1 e medidas utilizando GF-AAS antes e após agitação com o material adsorvente. O pH em que a separação ocorre foi utilizado para a extração seletiva de As(III) em amostras de água. Com base, no pH em que separação ocorre, o método de extração seletiva foi aplicado na determinação de das espécies inorgânicas de arsênio em águas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: O pH da solução é uma condição crítica que afeta diretamente a adsorção de As. A adsorção de As(V) pelo adsorvente apresenta baixa eficiência em valores de pH entre 5-9. Este comportamento pode ser devido ao fato de que as sementes de M. oleífera apresentam ponto de carga zero na faixa de pH entre 5-6, aliado à distribuição das diferentes espécies de arsênio de acordo com o pH do meio. Para o As(V), o aumento do pH aumenta a quantidade de H3AsO4, sendo que em pH 3-4, a espécie de As predominante é H2AsO4- , assim, de acordo com o PCZ, nesta faixa de pH a superfície do bioadsorvente se encontra positivamente carregada,atraindo espécies aniônicas, ocorrendo adsorção máxima de As(V) em pH entre 3-4.Com aumento do pH a superfície do adsorvente se torna negativamente carregada repelindo espécies aniônicas, o que justifica a baixa adsorção de As(V) em pH básico, enquanto nesta faixa de pH boa eficiência de adsorção é observado para a espécie As(III), apresentando adsorção máxima em pH 7,0. As espécies de As(III) no meio no intervalo de pH 3- controladas pelo equilíbrio H3AsO3-->H2AsO3- + H+ (Pka 9,22), em um pH superior a 9, As(III) está presente exclusivamente como um ânion, enquanto em pH 6-9 apenas uma pequena porcentagem está na forma dissociada [MARQUES NETO, 2010]. Desta forma, em pH 7, as espécies não carregadas de As(III) não podem ser submetidas a interação eletrostática com o adsorvente. A máxima adsorção neste pH justifica-se por interações do tipo ácido-base de Lewis com a formação de complexos.Assim,o pH 7 foi escolhido para extração seletiva das espécies de As, sendo o As(III) retido pelo bioadsorvente e o As(V) livre no meio aquoso para ser determinado por GFAAS. O método foi aplicado para amostras de água mineral, com recuperação entre 93 e 110%

Avaliação pH

Variação da porcentagem de remoção em função do pH.

CONCLUSÕES: Os resultados obtidos são promissores, principalmente devido à sua aplicação em pH neutro para extração seletiva de As(III) na presença de As(V), revelando-se um método, rápido, simples de baixo custo para determinação das diferentes espécies de arsênio inorgânico em águas

AGRADECIMENTOS: IQUFU, CNPq e CAPES.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BURGUERA, M.; BURGUERA, J. L, 1993. Flow-injection electrothermal atomic absorption spectrometry for arsenic speciation using the Fleitman reaction. Journal of Analytical Chemistry,8, 229-233.
GONZALVES, A., CERVERA, M.L., ARMENTA, S., DE la GUARDIA, M.2009. A review of non-chromatographic methods for speciation analysis. Analytica Chimica Acta, 636, 129-157.
De la Guardia, M.; Cervera, M. L.; Morales-Rubio, A.1999. Specation Studies by Atomic Spectroscopy. Advances in Atomic Spectroscopy. JAI in Press, 1999.
OLUOZLU, O., TUZEN, M., MENDIL, D., SOYLAK, M. 2010. Coprecipitation of trace elements with Ni2+/2-Nitroso -1- naphtol-4-sulfonic acid and their determination by Flame Atomic Spectrometry Absorption. Food and Chemical Toxicology, 172, 1032-1037.
MARQUES NETO, J., BELATTO, C. R., MILAGRES, J. L., PESSOA, K. D., ALVARENGA, E. S. 2013.Preparation and Evaluation of Chitosan Beads Immobilized with Iron(III) for the removal of As(III) And As(V)from water. Journal Brazilian Chemical of Society,14 121-132.