Avaliação do emprego do pseudocaule da bananeira (Musa paradisiaca) na remoção de Cr(III) em solução aquosa

Abstract

A busca do equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a preservação do meio, vem direcionando diversas pesquisas no meio acadêmico e cobrando da sociedade atitudes menos poluentes. A reciclagem ou reutilização de matérias-primas naturais se tornou uma alternativa ao uso de compostos sintéticos utilizados para os mesmos fins. Nesse contexto, encontram-se os adsorventes naturais ou biossorventes, que apresentam características, como alta capacidade de remoção de efluentes e alta disponibilidade a um custo relativamente baixo. A banana (Musa sp.) é a fruta mais comercializada no mundo. Depois da maturação e colheita do cacho de bananas, o pseudocaule morre (ou é cortado), dando origem, posteriormente, a um novo pseudocaule, e assim origina um novo “cacho” de pseudofrutos. Os pseudocaules possuem quase 70% de sua composição formada por lignina, celulose e hemicelulose, que possuem sítios adsortivos, como carboxila, carbonila e hidroxila, capazes de participarem os vários mecanismos envolvidos na biossorção. O objetivo deste trabalho é avaliar a remoção de Cr(III), contaminante presente no efluente de galvanoplastia industrial, empregando o pseudocaule da bananeira (Musa paradisiaca) como biossorvente. Foi realizada a caracterização de ambas as amostras da biomassa: pseudocaule in natura e o pseudocaule que recebeu tratamento térmico, sendo mantido em imersão em água no ponto de ebulição por uma hora. O ponto de carga neutra, pHzpc, obtido foi de 5,7, para ambas as amostras. Através da análise com F.T.I.R, não foram observadas diferenças entre os grupos funcionais orgânicos presentes na biomassa in natura e a tratada. Os resultados obtidos para as concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio da amostra in natura foram 0,19, 0,27 e 2,9% p/p, respectivamente, enquanto para o pseudocaule tratado foram de 0,25, 0,51 e 3,8% p/p, respectivamente. As concentrações de hemicelulose, lignina e celulose para o pseudocaule sem tratamento térmico foram 12,35, 13,32 e 19,47% p/p, respectivamente, e para o pseudocaule tratado, as concentrações foram 18,2, 10,53 e 23,03% p/p. Os experimentos foram realizados seguindo um planejamento experimental. O adotado para esse trabalho foi um Planejamento Fatorial Completo. As variáveis avaliadas foram pH do meio, concentração inicial do metal e a massa de biossorvente acrescida. O pH do meio variou de 1 a 12, e demonstrou-se fator significativo. Devido aos altos valores de pH, as regiões ótimas para a remoção indicadas nas superfícies geradas com o Statistica®, não puderam ser atribuídas ao fenômeno biossortivo apenas, pois grande parte do metal encontrava-se precipitada. A massa de biossorvente variou de 100 a 300 mg e foi variável significativa, assim como a concentração inicial de Cr(III), que variou de 0,5 a 100 mg.L-1. A amostra do pseudocaule tratado apresentou-se como melhor biossorvente, frente ao in natura. Os modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich foram testados para a biossorção. Os coeficientes de regressão obtidos foram 0,972 e 0,946, respectivamente. Assim, a equação que melhor modelou os experimentos foi a de Langmuir. Mesmo alcançando valores de 90,5%, as remoções não atingiram os valores limites de emissão estabelecidos pela Resolução 357 do CONAMA/ Águas doces, salobras e salinas.