Otimização do processo de biossorção através do planejamento experimental para remoção de íons metálicos Pb2+ de sistemas aquáticos utilizando mandacaru in natura

• Autor(a) principal: Santos, Joicy Ribeiro dos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47533
• topic: Química; Remediação; Mandacaru; Biossorção; Cereus jamacaru; Planejamento experimental; Íon metálico Pb2+

A busca por soluções sustentáveis para descontaminação de águas por metais pesados é um assunto de absoluta relevância para o futuro da humanidade, devido a influência negativa do ser humano e dos processos industriais por ele desenvolvidos, na poluição do meio ambiente e, consequentemente, na alteração do ciclo natural da vida. Os produtos naturais vêm se destacando no desenvolvimento de novas metodologias de remediação, de baixo custo, eficientes, de fácil aplicação, para amenizar esses danos ambientais. Neste trabalho, buscou-se desenvolver um biossorvente barato e acessível na remoção de íons metálicos utilizando uma espécie de planta nativa da caatinga o Cereus jamacaru, popularmente conhecido como mandacaru. As hastes do mandacaru foram divididas em três regiões denominadas de polpa sem casca (PSC), polpa com casca (PCC) e miolo (M) e a caracterização química por FTIR e a quantificação de carboidratos, proteínas solúveis e compostos fenólicos de cada parte foi realizada. Após o teste preliminar de biossorção, um planejamento experimental foi aplicado com o objetivo de avaliar e otimizar o efeito das variáveis que afetam o processo de biossorção (pH, tempo de contato, região do mandacaru e força iônica). Usando a ferramenta ANOVA, o modelo que melhor se ajustou aos dados foi o estatisticamente significativo e preditivo, com o coeficiente de correlação de R2 de 0,9031, R-adj de 0,8243 e p < 0,05, para os fatores pH 5, sem adição de NaCl, tempo total de 4h e região PCC. Uma simulação de remediação foi aplicada em amostra controle e em amostras de efluentes reais de águas do riacho e do mar, utilizando o íon metálico Pb2+. A remoção deste contaminante foi de 100, 97,3 e 59,9%, para a água controle, água do riacho e água do mar, respectivamente. Diversos modelos foram utilizados neste trabalho para avaliar a cinética de adsorção do Pb2+ no adsorvente, e o melhor ajuste foi para o modelo cinético de pseudo-segunda ordem, R2 =1, o que sugere a quimissorção como processo determinante para a biossorção. Desta forma, podemos concluir que as regiões estudadas do mandacaru demonstraram potencial capacidade de remediar águas contaminadas com íons metálicos, abrindo novas possibilidades de aplicações deste material bioadsorvente em cenários de contaminação ambiental.