Casca de arroz e suas cinzas - caracterização elementar por MIP OES após decomposição ácida com sistema de refluxo

• Autor(a) principal: Lopes, Emanoelli Restane
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/10303
• topic: CIENCIAS AGRARIAS; Casca de arroz; Cinza de casca de arroz; Sistema de refluxo; Metais; MIP OES; Rice husk; Rice husk ashes; Refluxsistem; Metal; AGRONOMIA; QUIMICA INORGANICA; METAIS NAO-FERROSOS

Existe uma crescente busca por produção de energia proveniente de fontes renováveis que causem menos impactos ambientais. Aliado a isto, a reutilização de subprodutos da agricultura que seriam descartados como resíduo tornam a produção de energia térmica, utilizando biomassa, como a principal alternativa para a geração de energia limpa. Nas indústrias de beneficiamento de arroz, a casca é o subproduto mais volumoso correspondendo a 20 % do peso do grão de arroz, apresentando também um alto poder calorífico, possibilitando o seu uso como biomassa. Além disso, existem outras diversas aplicações para a casca de arroz, bem como para as cinzas geradas na queima da casca, como por exemplo, são utilizadas como adsorventes, na fabricação de cerâmicas e de cimento e como adubo na agricultura, diminuindo consideravelmente o descarte desses resíduos no meio ambiente. Entretanto, se não houver um monitoramento adequado, o uso da casca e das cinzas de casca de arroz podem trazer malefícios a saúde humana, visto que há a possibilidade da presença de elementos tóxicos nestas matrizes, da mesma forma que é importante determinar os minerais presentes para uma utilização eficiente na agricultura. Considerando a complexidade de matrizes de casca e cinza de casca de arroz, as quais apresentam um alto teor orgânico, associado a componentes inorgânicos como silicatos e óxidos, a etapa de preparo das amostras para posterior analise apresenta-se como um grande desafio. Desta forma, neste trabalho objetivou-se o desenvolvimento e a validação de um método analítico focado principalmente na etapa de preparo das amostras, que seja rápido, simples e de baixo custo para a determinação de metais em amostras de casca de arroz e cinzas de casca de arroz por técnicas espectrométricas. Neste estudo o desenvolvimento do método deIX preparo de amostras foi realizado via decomposição ácida em um sistema de refluxo. Para a otimização das melhores condições de trabalho, foi usado o programa Statistica 7.0, para efetuar um DCCR 2³ com 3 pontos centrais e 8 pontos axiais, cujas variáveis independentes foram porcentagem de ácido nítrico, em relação a quantidade de ácido sulfúrico em um volume final de 5 mL (% Ac), temperatura (T) e tempo de permanência no bloco digestor (t) e as variáveis dependentes foram os sinais analíticos obtidos para os analitos de interesse. A condição de preparo de amostras estabelecida foi 72 % de porcentagem de ácido nítrico, temperatura de 225 °C e tempo de 3 h e 25 min. Apesar de o estudo estatístico ter sido desenvolvido para as amostras de casca de arroz a condição estabelecida foi aplicada também para as amostras de cinzas de casca de arroz. Em ambas as amostras foram determinados os elementos Al, Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, e Ti, por MIP OES. Testes para avaliar a exatidão através da adição e recuperação de analito foram realizados, e os resultados variaram entre 82 e 115 % de recuperação para as amostras de casca e 82 e 120 % para as cinzas, comprovando a exatidão do método proposto para a determinação dos respectivos analitos, os valores de RSD encontrados foram menores que 10 % indicando a precisão do método. Após ser comprovada a exatidão do método proposto, este foi aplicado em 15 amostras de casca de arroz e 15 mostras de cinzas de casca de arroz, onde verificou-se que há concentrações consideráveis de alguns macronutrientes o que aponta que é favorável para a agricultura a utilização dessas amostras como adubo. Alguns analitos apresentaram concentrações superiores as estabelecidas pela normativa vigente da ABNT (NBR 10004) caracterizando as amostras estudadas como resíduos sólidos classe II, corroborando a importância da caracterização e monitoramento dessas amostras. O método proposto apresentou-se como um procedimento simples, seguro e de baixo custo, sendo adequado ao preparo das amostras de casca e cinzas de casca de arroz para posterior determinação dos respectivos elementos por MIP OES.