A Química Somando Forças: Ensino e Pesquisa com Empreendedorismo e Inovação
Adsorção de Arsênio com Biomassa Polygonum punctatum para
Bioremediação de Águas Contaminadas
M. A. M. Paiva, A. R. Marques, A. M. Ferreira
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Av. Amazonas, 5253 - Nova Suíça, 30.480-000, Belo Horizonte
*e-mail: [email protected]
Palavras chave: Adsorção, Contaminação, Biomassa, Bioremediação.
INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de novos adsorventes eficientes e
ao mesmo tempo econômicos para remoção de íons
metálicos (Pb, Cr, Zn, etc), bem como o arsênio de
efluentes e áreas contaminadas é de fundamental
importância, especialmente em áreas de mineração de
ouro, cobre e outros metais. A toxicidade do arsênio
depende do seu estado de oxidação. O arsênio penta
ou trivalente reage rapidamente com grupos presentes
nas proteínas impedindo a respiração celular.
Adsorção usando biomassa de plantas tem emergido
como uma opção de tratamento sustentável para águas
poluídas. O potencial de uso de biomassa para
biosorção de espécies contaminantes tem recebido
considerável atenção, uma vez que é uma solução de
baixo custo.¹
Este estudo teve como objetivo avaliar o uso da
biomassa seca da espécie Polygonum punctatum para
remoção de arsênio em área contaminada através de
ensaios de adsorção. Tal espécie foi escolhida por ser
naturalmente encontrada nas margens dos rios da
região de Belo Horizonte.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A fim de avaliar os grupos funcionais presentes na
biomassa com potencial para adsorção da espécie
H2AsO4¯ ¹, foi realizada análise em FTIR. O espectro de
infravermelho para biomassa (P. punctatum) é
mostrado na figura 1. Nele é possível observar as
principais vibrações das seguintes funções orgânicas
nele evidenciado, grupos de hidroxila na superfície
(3273 cm¯ ¹), estiramento C-H (2919-2850 cm¯ ¹),
estiramento C=O (1614 cm¯ ¹), deformação do tipo wag
C-H (1363 cm¯ ¹) e estiramento C-O (1148 cm¯ ¹).²
Esses resultados indicam que este material apresenta
grupos carboxílicos e hidroxílicos como sítios com
potencial para interações catiônicas e aniônicas.
Em relação ao PCZ (ponto de carga zero), o valor
calculado na derivada primeira da titulação
potenciométrica na qual foi obtido o valor de pH 6 para
biomassa. Tal valor indica que abaixo do pH 6 a
biomassa adquire carga positiva em sua superfície pela
protonação de grupos funcionais indicados no FTIR.
Os ensaios para adsorção em As (V) foram conduzidos
em pH 5, onde a espécie H2AsO4¯ ¹ é estável e os
grupos funcionais da biomassa estão protonados com
carga positiva, favorecendo assim a interação
adsorvente –adsorvato.
Os resultados dos ensaios de adsorção com
concentração inicial de 20mg de arsenato, mostraram
que a folha moída da P. punctatum em pH 5, adsorveu
1,14 mg As(V) por grama de biomassa em 24h
(agitação 200 rpm, 25ºC), representando um percentual
de 20,6% de remoção. O valor da concentração inicial e
final de arsenato foi medido por absorção atômica.
Os dados de adsorção da P. punctatum confirmaram
seu potencial como uma alternativa promissora na
remoção de arsênio de efluentes contaminados,
podendo contribuir futuramente para preservação e
recuperação de recursos hídricos.
CONCLUSÕES
Os resultados demonstraram que a biomassa seca
derivada da Polygonum punctatum é um adsorvente
eficaz para As (V), além de ser um tratamento hídrico
de baixo custo ede forma natural. O pH foi um
importante parâmetro para capacidade de adsorção,
por influenciar na carga superficial do adsorvente e
estabilidade da espécie de arsênio envolvida.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho é suportado por CNPq, CAPES,
FAPEMIG, INCT-Acqua e CEFET-MG.
REFERÊNCIAS
1 Bhattacharyaa, A.K., Naiyaa, T.K., Mandalb S.N.,
Dasa, S.K., Chemical Engineering Journal, 2007, 137,
529.
² Nguyen, H. D., Mai, T. T. T., Nguyen, N. B., Dang, T. D.,
Le, M. L. P., & Dang, T. T., Advances in Natural Sciences:
Nanoscience and Nanotechnology, 2013, 4, 15016.
Figura 1. FTIR para biomassa P. punctatum.
XXVIII Encontro Regional da Sociedade Brasileira de Química – MG, 10 a 12 de Novembro de 2014, Poços de Caldas - MG