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Remoção de metais da água utilizando cascas de bananas frescas

Resumo

As águas residuais resultantes de diversas atividades, processamento de metais e indústrias farmacêuticas, apresentam elevadas concentrações de metais pesados. O presente estudo teve como objetivo desenvolver e aplicar um biossorvente simples e de baixo custo a partir da utilização de cascas de bananas frescas como agente removedor de metais pesados. Foram obtidos resultados promissores, tanto qualitativos, pela mudança da coloração, como quantitativos, através de titulações. Na retirada de chumbo, em testes com iodeto, por exemplo, a coloração inicial da água contaminada, amarela vibrante, passou a incolor após o tratamento com as cascas, e constatou-se, através de titulação, a retirada de 53,18% do metal. Estes resultados demonstram que o método analisado apresentou eficácia para o tratamento da água contaminada, podendo ser aprimorado a maiores escalas, foi comprovada a eficiência do método, com importantes resultados, porém limitados a pequenas escalas.

Introdução

A poluição da água por metais pesados, provenientes principalmente de efluentes, em geral industriais, é um fato preocupante, pois em níveis excessivos eles podem ser extremamente tóxicos, podendo causar graves doenças em nosso organismo. Existem vários estudos importantes sobre as principais origens de contaminação, comportamento e cinética em nosso organismo, fatores químicos e físicos que afetam a contaminação e ainda pesquisas quantitativas de cobre e chumbo em diferentes amostras (MOREIRA, 2004; HENRIQUE, 2014; CAPITANI, 2009; GRIGOLETTO, 2012).

Em 2019, Ramos e colaboradores, avaliaram a capacidade da casca do maracujá amarelo em atuar como material adsorvente dos íons de cobre, zinco, chumbo, níquel e cromo em efluente de galvanoplastia, bem como a capacidade de dessorção do mesmo empregando ácido nítrico, ácido clorídrico e bicarbonato de sódio como eluentes.

O tratamento durou em torno de 60 minutos, quantidade mássica apropriada de 1,0 g e pH 8. Para a dessorção, os eluentes ácidos foram mais apropriados na maioria dos casos, com exceção do íon chumbo. a concentração metálica do efluente de galvanoplastia antes do tratamento foi de: 13,38ppm de cobre, 2,80ppm de zinco, 0,66ppm de chumbo, 860,73ppm de níquel e 911,60ppm de cromo.

Em geral, os autores notaram elevada adsorção da casca de maracujá para os metais do efluente removendo: 93,92% das cargas de cobre; 98,86% das de chumbo; 80,91% das de zinco, 72,42% das de níquel e 58,65% das de cromo (RAMOS, 2019).

Além de resíduos da galvanoplastia, existem outros, como resíduos da drenagem ácida de mina, que causam contaminação em recursos hídricos. Pensando nisso, Souza e colaboradores, caracterizam e avaliaram o potencial do uso da casca de laranja como biossorvente de baixo custo para remoção de Al3+, Fe2+, Mn2+ e Zn2+ em solução aquosa.

Os autores analisaram a capacidade adsortiva em função das modificações químicas e térmicas às quais a biomassa foi submetida, constatadas por suas alterações estruturais e funcionais através de técnicas BET, TG e FTIR e os resultados foram comparados à casca seca in natura. As capacidades máximas de adsorção para Al3+, Fe2+ e Zn2+ foram de 118 mg/g, 689 mg/g, 16,4 mg/g, respectivamente, para a casca liofilizada. As cascas pirolisadas obtiveram os melhores resultados na remoção de Mn2+ , no valor de 14,8 mg/g a 450 °C. Para modificações com HCl e NaOH, a quantidade de íons removidos pelo biossorvente foi inferior à da casca in natura. Os autores consideram a casca de laranja um resíduo agroindustrial promissor na remoção de íons metálicos (SOUZA, 2019).

Também utilizando cascas de laranja, Farias e colaboradores, desenvolveram e aplicaram dois adsorventes a partir da secagem da casca da laranja e ativação com ácido clorídrico 0,1 M e avaliaram seu potencial na remoção do íon Cobre (Cu2+) presente em solução aquosa. Os autores observaram que a quantidade adsorvida dos íons Cobre (II) para o adsorvente seco variou entre 0,2 e 2,11 mg. g-1, enquanto para o adsorvente modificado com HCl esses valores variaram de 0,98 a 4,21 mg. g-1.

Os autores concluíram que os resultados obtidos com os planejamentos evidenciam que as variáveis massa de adsorvente, concentração da solução e pH são fatores de grande influência para o processo de adsorção do cobre. O estudo demostrou que o adsorvente oriundo da casca de laranja pode ser utilizado para a remoção de Cu2+ presente em soluções aquosas, apresentando boa eficiência de remoção mesmo em pequenas quantidades. A modificação química elevou a capacidade adsortiva do adsorvente (FARIAS, 2020).

A casca de jurema preta também foi utilizada como biossorvente em estudos realizados por Cabral e colaboradores. Os efeitos de massa do bioadsorvente, concentração do efluente, pH, tempo de contato e ativação da casca (HCl 0,1 mol L-1 ) foram investigados por planejamento fatorial completo 25. As melhores condições encontradas pelos autores foram 0,2 g; 40 mg L-1; pH 8 e a casca ativada ácida e o tempo não foram significativos. A ativação ácida foi a variável que mais influenciou na biossorção e os estudos subsequentes de cinética e equilíbrio foram realizados também com a casca ativada básica (NaOH 0,1 mol L-1). A modificação química na casca de Mimosa tenuiflora foi observada nas análises de PCZ e MEV e os grupos funcionais – OH, -COOH, -COO-, -CO foram identificados no FTIR. O modelo cinético pseudosegunda ordem se ajustou melhor aos dados experimentais. A isoterma de Langmuir foi o que melhor se ajustou, com capacidade máxima de adsorção experimental 8,87; 16,93 mg g-1 de Cu2+ para casca ácida e básica respectivamente. Segundo os autores, os resultados mostraram um relevante potencial do bioadsorvente proveniente da casca da Mimosa tenuiflora, que nunca havia sido investigada para esta finalidade (CABRAL, 2020).

 

Autores: Bruna Eduarda Bueno Martins, Camila Welzel Moura, Lucilene Lösch de Oliveira, Natieli Michels de Melo, Pricila Knebelkamp, Samile Martel Rhoden e Sara Basso de Moura.

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