Biossorção do crômio hexavalente por palha da cana-de-açúcar

• Processo: 18/10850-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Luciana Maria Saran
• Beneficiário: Caio Ribeiro Salata
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Assunto(s): Metais pesados Tratamento de águas residuárias Sorção Cromo Materiais lignocelulósicos Palhas Cana-de-açúcar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biossorvente | Material Lignocelulosico | metal pesado | Recuperação | Aproveitamento de Resíduos Agroindustriais

Resumo

Entre os metais potencialmente tóxicos, o crômio (Cr) se destaca devido à sua ampla gama de aplicações em diversos processos industriais. Embora, crômio trivalente, Cr(III), seja um elemento traço essencial para o funcionamento adequado de organismos vivos, crômio hexavalente, Cr(VI), é tóxico para sistemas biológicos. O tratamento de efluentes contendo elementos potencialmente tóxicos é um amplo campo de pesquisa, especialmente no que se refere a estudos sobre o aproveitamento e emprego de resíduos agroindustriais como biossorventes para contaminantes inorgânicos ou orgânicos. Não há relatos na literatura de estudos com a palha da cana-de-açúcar como biossorvente para Cr(VI). A palha da cana-de-açúcar, um abundante resíduo, tanto da agroindústria brasileira como das próprias lavouras, é um potencial biossorvente de baixo custo, contendo macromoléculas com grupos funcionais úteis à formação de complexos com íons metálicos. Ressalta-se, que a maioria dos trabalhos publicados no campo da biossorção relega a segundo plano ou não aborda estudos sobre a recuperação e reutilização dos biossorventes. Diante do exposto, o objetivo geral com esta proposta de pesquisa é estudar o potencial da palha da cana-de-açúcar in natura (PCAN) para a remoção do Cr(VI) de soluções sintéticas contendo Cr(VI), na forma de K2Cr2O7. Para tanto, será realizada a análise espectroscópica e microscópica da PCAN, a fim de identificar características estruturais relacionadas à sua capacidade para a adsorção de Cr(VI). Considerando que o pH inicial da solução de Cr(VI), o tempo de contato, a concentração inicial de Cr(VI) em solução e a dose do biossorvente, estão entre os principais fatores que podem afetar o processo de biossorção, será estudado o efeito dos mesmos na remoção do Cr(VI) por PCAN, adotando-se o Delineamento Composto Central Rotacional para os ensaios de biossorção, visando otimizar tais fatores. Adicionalmente será avaliada a possibilidade de reutilização da PCAN realizando-se seis ciclos sucessivos de biossorção-dessorção. Para alcançar os objetivos propostos, a identificação dos grupos funcionais e de possíveis sítios de ligação presentes na palha da cana-de-açúcar e relacionados à sorção do Cr(VI) será realizada por espectroscopia molecular no infravermelho. A análise da superfície e microanálise elementar da PCAN serão realizadas por microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectroscopia de energia dispersiva. Os ensaios de biossorção, assim como os de dessorção, serão em batelada, a 30 oC e agitação constante (150 rpm). As concentrações do crômio remanescente em solução serão determinadas por espectroscopia de absorção atômica e por espectroscopia molecular na região visível. Será calculada a capacidade de biossorção da PCAN e o percentual de remoção do crômio e aplicados os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir e Freundlich aos resultados.