Casca e semente do tamarindo (Tamarindus indica L) “in natura” como bioadsorventes aplicados para a remoção do corante azul de metileno em meio aquoso.

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Inorgânica

Autores

Marques, I.S. (IFMA/CAMPUS CODÓ) ; Cantanhede, L.B. (IFMA/CAMPUS CODÓ) ; Silva, L.J.O.X. (IFMA/CAMPUS CAXIAS)

Resumo

Devido ao alto custo de alguns adsorventes convencionais, como zeólitas e sílicas modificadas quimicamente, pesquisas vêm sendo direcionadas para o uso de adsorventes alternativos, como é o caso de bioadsorventes. Este trabalho propõe o uso da casca e da semente de tamarindo como um adsorvente alternativo para a remoção do corante azul de metileno em meio aquoso. Os resultados mostraram que o equilíbrio de adsorção para a casca e a semente fora de 1,5 e 5,5 horas respectivamente, bem como a massa ideal determinada foi de 200 mg para a semente e 300 mg para a casca. Quantidade adsorvida no tempo de equilíbrio de 85,34 mg/g e 19,87 mg/g para a semente e a casca respectivamente. os materiais mostraram- se uma boa alternativa para a remoção do corante azul de metileno em soluções aquosas.

Palavras chaves

Adsorção; Tamarindus indica L; Azul de Metileno

Introdução

O processo de adsorção estuda a habilidade de certos sólidos em concentrar na sua superfície determinadas substâncias existentes em fluidos líquidos ou gasosos, permitindo a separação dos componentes desses fluidos (NASCIMENTO et al., 2014). Carvão ativado é um dos adsorventes mais utilizados na retirada de impurezas de gases e líquidos devido a sua grande capacidade de adsorção (SCHIMMEL, 2008). Com à preocupação em relação à preservação do meio ambiente, cresse a busca por materiais de baixo custo que podem ser utilizados como adsorventes de corantes em meio aquoso (LEAL et al., 2014). A tamarindo (Tamarindus indica L)., surgiu nas Índias, mas já há um século vem sendo cultivado no Brasil, especialmente nos Estados da região nordeste, sendo considerado uma árvore com diferentes utilidades. Dele pode ser utilizado a poupa, a madeira, as sementes, e as folhas, essas servem tanto para a produção de forragem animal, quanto para a obtenção de extratos medicinais e componentes industriais e condimentares (FERREIRA et al., 2008). O corante azul de metileno (AM), comumente vendido na forma de sal cloridrato orgânico, possui natureza catiônica. Este corante tem uma variedade de aplicações, sendo aproveitado como traçador de águas contaminadas, desinfetante e antisséptico, em análise microbiológica (nível de bactérias no leite) e em análise de ácido ascórbico, detergentes e peróxidos (GONSALVES et al., 2014). Diante do exposto, este trabalho buscou avaliar a capacidade adsortiva da casca e a semente do tamarindo (Tamarindus indica L), na remoção do corante azul de metileno em solução aquosa.

Material e métodos

Os frutos foram adquiridos no mercado municipal da cidade de Codó-MA, as cascas e as sementes foram separadas da poupa, lavadas com água corrente e colocadas em estufa a 90ºC durante 24 h. Em seguida, foram trituradas em um moinho de facas. O pó obtido foi submetido a um processo de lavagem com água destilada a partir da medição direta da condutividade do sobrenadante. Repetiu-se esse processo até que a condutividade do sobrenadante atingisse a condutividade próximo a da água destilada que estava sendo usada para a lavagem do material. Ao termino do processo de lavagem os materiais retornaram a estufa a 90OC para secagem por um período de durante 24 horas. Os materiais secos foram submetidos a homogeneização das partículas utilizando-se duas peneiras granulométricas de 300 e 150 mesh. O ponto de carga zero do material (pHpcz) foi determinado com 50 mg dos materiais em contato com 50 mL de uma solução de NaCl (0,1 M) com valores de pH inicial ajustados entre 2,0 e 12,0. com soluções de NaOH e HCl, 0,1 M. As soluções foram colocadas em repouso durante 48 horas e em seguida o pH final foi medido. A quantificação de corante adsorvido pelo biomaterial foi realizada por espectrofotometria de absorção do Utravioleta na região do visível (UV-Vis), utilizando-se um espectofotrômetro Shimadzu UVmini-1240 na faixa espectral de 190 a 1100 nm, através da medição da absorbância a 632 nm. Os tempos mínimos necessários para o sistema atingir o equilíbrio foram obtidos através de experimentos de adsorção, pelo método de batelada. Para a análise de variação da massa, foi adicionado 20; 30; 40; 50; 100; 200; 300; 400; 500 mg da casca e 10; 20; 30; 40; 50; 100 mg da semente de tamarindo em uma solução de azul de metileno com uma concentração fixa de 0,001 M em diferentes tempos.

Resultado e discussão

O pHpzc representa uma estimativa da condição de neutralidade de carga na superfície adsorvente quando em contato com soluções aquosas. Para os materiais utilizados, os valores de pHpzc foram de 4,5 para a casca e 6,5 para a semente. Nesses pH há um equilíbrio de cargas na superfície adsorvente/solução. A adsorção de cátions é favorecida quando o pH da solução é maior que o pHpcz, portanto os valores obtidos foram importantes para estabelecer o pH mais adequando para o processo adsortivo. Como a adsorção de corantes em qualquer material adsorvente pode ser considerada um equilíbrio, buscou-se variar a massa dos adsorventes com o objetivo de se determinar os tempos necessários para que o sistema atingisse o equilíbrio. As Figuras 1 e 2 apresentam o comportamento adsortivo tanto para a casa, quanto para a semente do tamarino em função do tempo. Para os adsorventes utilizados o equilíbrio adsortivo é atingido em 5,5 horas e a massa que apresentou maior quantidade adsorvida de corante por grama de material foi de 200 mg para a semente, com uma quantidade adsorvida de 85,34 mg/g, enquanto que para a casca, o equilíbrio foi atingido em 1,5 h e a massa ideal foi de 300 mg, com quantidade adsorvia de 19,87 mg/g. No tempo de equilíbrio as concentrações do corante se torna quase constante. A determinação do tempo de equilíbrio é importante, pois se trata de um parâmetro fundamental para verificar a eficiência de sistemas de adsorção e para a obtenção das isotermas de adsorção (ALFREDO, et al, 2015).

Efeito da massa da semente de Tamarino (Tamarindus indica L) "in natura" na adsorcão do Azul de Metileno (AM). T=25ºC, V=20 mL, [AM]=0,001 mol/L.


Efeito da massa da casca de Tamarino (Tamarindus indica L) "in natura" na adsorcão do Azul de Metileno (AM). T=25ºC, V=20 mL, [AM]=0,001 mol/L.

Conclusões

A semente e a casca de tamarindo possuem tempos de equilíbrio para a adsorção do corante azul de metileno e a quantidade adsorvida bastante distintos. Quanto a remoção do corante do meio aquoso estes são bastante efetivos, destacando-se a semente que consegue retirar uma quantidade significativa em relação a casca. Portanto os materiais possuem boas propriedades adsortivas podendo ser utilizados como material alternativo na remoção do corante azul de metileno em sistemas aquosos.

Agradecimentos

Ao Grupo de Estudos em Inorgânica e Catálise do Maranhão - GEIC e ao IFMA/Campus Codó.

Referências

ALFREDO, A. P. C.; Gonçalves, G. C.; Lobo, V. S.; Montanher, S. F. Adsorção de Azul de Metileno em Casca de Batata Utilizando Sistemas em Batelada e Coluna de Leito Fixo. Revista Virtual de Química. Vol 7, No. 6, pag. 1909-1920, 2015.

FERREIRA, Ester Alice et al. Adubação fosfatada e potássica na formação de mudas de tamarindeiro. Scientia Agrária, v. 9, n. 4, p. 475-480, 2008.

GONSALVES, Arlan Assis et al. Casca do Tamarindo: Caracterização e Estudos de Adsorção de Azul de Metileno e Cromo (VI) usando a Técnica de Banho Finito de Líquido. Revista Virtual de Química, v. 6, n. 5, p. 1466-1482, 2014.

HONORATO, Andressa Colussi et al. Biossorção de azul de metileno utilizando resíduos agroindustriais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Campina Grande-PB, v. 19, n. 7, p. 705-710, 2015.

LEAL, Paulo Vitor Brandão et al. Estudo da adsorção do corante azul de metileno em resíduos de babaçu. Journal of Biotechnology and Biodiversity, v. 3, n. 4, 2012.

DO NASCIMENTO, Ronaldo Ferreira et al. Adsorção: aspectos teóricos e aplicações ambientais. Biblioteca de Ciências e Tecnologia, 2014.

SCHIMMEL, Daiana. Adsorção dos corantes reativos azul 5G e azul turquesa QG em carvão ativado comercial. Toledo-PR, Engenharia Química, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, 2008.