Desenvolvimento de metodologias de extração e de análise dos ácidos orgânicos da vinhaça de cana-de-açúcar

• Autor(a) principal: Coatti, Luiza
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/100/100136/tde-30052022-093158/
• topic: Ácidos carboxílicos; Adsorbents; Adsorventes; Carboxylic acids; Chromatography; Cromatografia; Stillage; Vinhoto

O Brasil é o maior produtor de bioetanol gerado a partir da cana-de-açúcar. A produção deste biocombustível gera, durante o processo, diversos subprodutos em larga escala, entre eles a vinhaça. O montante de vinhaça gerado varia de 9 a 17 L para cada litro de bioetanol produzido, e atualmente é empregada principalmente na fertirrigação da lavoura da cana-de-açúcar, devido a sua composição rica em nutrientes. Contudo, sua aplicação no solo é restrita devido ao seu alto teor de matéria orgânica e seu pH ácido, relacionado à presença de ácidos orgânicos. Os ácidos presentes nesse efluente são utilizados como insumos em diversos setores industriais e atualmente são produzidos a partir de processos de difícil controle e/ou que envolvem reagentes tóxicos. Em busca de um melhor aproveitamento da vinhaça, o objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologias de extração e análise (qualitativa e quantitativa) dos ácidos da vinhaça. O foco do estudo foi nos ácidos já descritos na literatura como presentes na cana-de-açúcar e que possuem aplicação em setores industriais (aconítico, maleico, succínico, cítrico, malônico, tartárico, lático, oxálico, glicólico, glutâmico e oxálico). Um método por cromatografia líquida com detector ultravioleta (CLAE-UV/MS) foi desenvolvido e validado para a detecção e quantificação dos ácidos orgânicos em amostras de vinhaça. A técnica de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas foi utilizada para a inequívoca identificação dos ácidos. O potencial de aplicação da resina de troca iônica Purolite A400 na extração dos ácidos identificados na vinhaça foi avaliado utilizando os modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich. Dentre os onze ácidos monitorados, os ácidos aconítico, málico e glicólico foram os mais frequentes nas cinco amostras de vinhaça analisadas. O aconítico e o málico foram os que apresentaram maiores concentrações em todas as amostras, variando entre 0,13-12555,41 mgL-1. Com relação ao estudo de adsorção dos ácidos na resina Purolite A400, o modelo de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais obtidos, indicando que o processo de adsorção é favorável e que a resina tem capacidade máxima de adsorção dos ácidos na faixa de 0,2 90,9 mgg-1. Conclui-se que a vinhaça tem potencial de ser empregada como fonte alternativa de obtenção dos ácidos orgânicos e que métodos simples e que atendem aos princípios da química verde podem ser empregados satisfatoriamente para a extração e análise destes ácidos em amostras de vinhaça