INFLUÊNCIA DA GRANULOMETRIA E DO TRATAMENTO DE BRÁCTEAS ESTÉREIS DE Araucaria angustifolia NA REMOÇÃO DE AZUL DE METILENO A PARTIR DE SOLUÇÕES AQUOSAS

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1 INFLUÊNCIA DA GRANULOMETRIA E DO TRATAMENTO DE BRÁCTEAS ESTÉREIS DE Araucaria angustifolia NA REMOÇÃO DE AZUL DE METILENO A PARTIR DE SOLUÇÕES AQUOSAS C. A. Matias 1 ; P. B. Vilela 1 ; A. T. Paulino 1,2 1 Centro de Ciências Agroveterinárias - Universidade do Estado de Santa Catarina Avenida Luiz de Camões, 2090 CEP: Lages - SC Brasil Telefone: (49) carolineaparecidamatias@gmail.com 2 Centro de Educação Superior do Oeste Universidade do Estado de Santa Catarina Br. 282, Km 574 CEP: Pinhalzinho SC Brasil Telefone: (49) alexandre.paulino@udesc.br RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da granulometria e tratamento das brácteas estéreis de Araucaria angustifolia na adsorção do azul de metileno presente em soluções aquosas. Foi realizado as cinéticas de adsorção com biossorventes em diferentes granulometrias (FP1> 40 mesh e FP2> 65mesh) e tratamento por fervura (FPF1 e FPF2). Pelos resultados foram observados que as brácteas tratadas que possuem menor granulometria têm potencial de remoção de azul de metileno superior a 90%. Desta forma, as brácteas estéreis de Araucaria angustifolia possuem afinidade para remoção do corante quando expostas ao tratamento e em menores granulometrias. PALAVRAS-CHAVE: granulometria; tratamento; azul de metileno; brácteas estéreis. ABSTRACT: The aim of this work was to evaluate the influence of granulometry and treatment of sterile bracts of Araucaria angustifolia on the adsorption of methylene blue present in aqueous solutions. It was performed as adsorption kinetics with biosorbents in different granulometries (FP1> 40 mesh and FP2> 65mesh) and boil trait (FPF1 and FPF2). From the results it was observed that as treated bracts that have lower particle size they have the potential to remove the methylene blue of more than 90%. Thus, as sterile bracts of Araucaria angustifolia have an affinity for dye removal when exposed to treatment and in smaller granulometry. KEYWORDS: granulometry; treatment; methylene blue; sterile bracts. 1. INTRODUÇÃO Na aquicultura são criadas espécies aquáticas importantes para a alimentação humana (BOTELHO et al., 2012). Esse setor é muito importante para a produção alimentícia brasileira que está em constante crescimento (MPA, 2013). No Brasil, essa atividade é extremamente favorável devido às condições de clima, recursos hídricos e naturais existentes (BARONE et al., 2016). A introdução de patógenos no ambiente aquático pode favorecer o aparecimento de doenças em diversas espécies de peixes. Contudo, a utilização de produtos químicos usados na prevenção e controle dessas doenças podem gerar efeitos adversos para as espécies aquáticas. Azul de metileno (C 16 H 18 N 3 SCl) é um dos compostos químicos aplicados ao controle de fungos e protozoários de espécies aquáticas devido sua ação bactericida e parasiticida (BOTELHO et al., 2012). O azul de metileno (Figura 1) é um corante alcalino, catiônico, e solúvel em álcool e água. Sua utilização na aquicultura é importante para aumentar a produtividade. Sua remoção a partir de águas e efluentes industriais deve ser

2 eficientemente realizada a fim de evitar a contaminação dos corpos d água, pois mesmo apresentando baixa toxicidade pode desencadear efeitos adversos ao meio ambiente e aos seres humanos (TAN et al., 2008). al., 2012). Portanto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da granulometria e do tratamento das brácteas estéreis de Araucaria angustifolia na sorção de azul de metileno presentes em solução aquosa. 2. MATERIAL E MÉTODOS Figura 1. Fórmula estrutural plana do Azul de Metileno. A remoção de contaminantes como o azul de metileno pode ser realizada por processos utilizando adsorção (BOUKHEMKHEM; RIDA, 2017), a qual é aplicada levando em consideração a afinidade do material adsorvente e do adsorvato que são espécies químicas dispersas em solução líquida (CALVETTE et al., 2010). Métodos de adsorção são muito eficientes na remoção de corantes aniônicos (YAGUB et al., 2014). As vantagens dos processos de adsorção incluem o baixo custo e facilidade operacional, além de permitir o uso de adsorventes alternativos como as brácteas estéreis (falhas de pinhão) da Araucaria angustiolia, a qual é uma espécie nativa da região sul do Brasil. As brácteas estéreis são potenciais biossorventes porque interagem fisicoquimicamente com diversos compostos orgânicos e inorgânicos. Essas interações ocorrem devido à presença de grupos químicos polares e apolares na estrutura das brácteas e por sua composição a base de celulose, lignina e hemicelulose (VIBRANS et al., 2011). Os processos de adsorção de contaminantes a partir de águas e efluentes industriais são influenciados por fatores como as propriedades do biossorvente (teor de cinzas e grupos funcionais), temperatura de adsorção, ph da solução aquosa, tratamento do biossorvente e área superficial específica do biossorvente (HASSAN; MOHSEN; ELHADIBY, 2014). Desta forma, o tratamento do biossorvente com moagem ou fervura aumenta a quantidade de sítios ativos para interação com o adsorvato. Assim, o aumento da área superficial expande a quantidade de adsorvato na superfície ou no interior do biossorvente (CRITTENDEN et As brácteas estéreis coletadas no município de Curitibanos-SC foram pulverizadas em moinho de faca e separadas nas seguintes granulometrias, maior que 40 mesh (FP1) e maior que 65 mesh (FP2). As brácteas foram pesadas em balança analítica e metade delas foram tratadas em fervura utilizando água deionizada por 3h. Posteriormente, as Brácteas tratadas foram secas em estufa em temperatura de 60ºC por 24 h, sendo denominadas de FPF1 e FPF2 respectivamente como mostrado na Figura 2. Figura 2. Brácteas pulverizadas sem tratamento (FP1 e FP2) e com tratamento (FPF1 e FPF2). O azul de metileno foi caracterizado identificando seu comprimento de onda máximo através de varredura em espectrofotômetro UV- VIS (Spectroquant Prove 600) utilizando água deionizada como branco. Também, foi construída uma curva de calibração do azul de metileno nas concentrações de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 mg L -1, medindo as leituras em 665 nm. O processo de adsorção foi realizado utilizando separadamente os materiais FP1, FP2, FPF1 e FPF2 em temperatura ambiente. Para isso, 0,50 g de brácteas foram introduzidas em um béquer contendo 50,0 ml de azul de metileno com concentração inicial de 50 mg L -1 por 180 min. Alíquotas de solução aquosa do corante foram

3 retiradas após 0, 30, 60 e 180 min para leitura no espectrofotômetro em comprimento de onda de 665 nm. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO O comprimento de onda máximo obtido para o azul de metileno foi de 665 nm. Na curva de calibração (Figura 3) foi observado boa linearidade com coeficiente de determinação (R²) de 0,9939. Assim, essa curva de calibração é adequada para quantificar as concentrações de corante nas soluções aquosas durante os experimentos de adsorção. Figura 5. Tempo de contato para FP1 ( ), FP2 ( ), FPF1 ( ), FPF2 ( ). A porcentagem de adsorção de corante para todos os materiais foi determinada com embasamento em cálculos de remoção, conforme a Equação 1. Figura 3. Curva de calibração do Azul de Metileno. Foi observada maior afinidade entre as brácteas estéreis e o azul de metileno nos materiais submetidos ao tratamento de fervura (FPF1 e FPF2), como visualizado nas Figuras 4 e 5. Portanto, ao expor o biossorvente ao tratamento houve liberação de sítios ativos que interagem com o azul de metileno (MATIAS et al., 2013). Figura 4. Soluções de azul de metileno após tempo de contato com as brácteas. Em que: E (%) = C i C e C i x100 (1) Ci = Concentração inicial do corante (mg L -1 ). Ce = Concentração de equilíbrio do corante (mg L -1 ). Pelos resultados foram observados maior remoção utilizando o adsorvente FPF2, com valor superior a 90% e alto desempenho. Materiais com partículas menores foram mais eficientes, pois quanto menor o tamanho da partícula do biossorvente maior é a área de contato com a solução aquosa. O aumento da área superficial específica potencializa a adsorção (LUCENA et al., 2013). Resultados semelhantes foram obtidos por Orsoletta e Rocha (2015) utilizando bagaço de cana-de-açúcar na remoção de vermelho reativo. Nesse caso, a eficiência de remoção foi superior a 90% ao utilizar materiais com granulometria menor que 30 mesh. O bagaço de cana-de-açúcar é um material lignocelulósico assim como as brácteas estéreis de Araucaria angustifolia. Por isso, também são excelentes adsorventes para a remoção de poluentes. Robinson et al. (2002) também obtiveram 91% de remoção de corantes a partir de efluente têxtil ao utilizar bagaço de maçã como

4 biossorvente com granulometria inferior a 30 mesh. Assim, quanto menor foi o tamanho da partícula do biossorvente maior foi à taxa de remoção. 4. CONCLUSÃO As brácteas estéreis de Araucaria angustifolia são alternativas de biossorventes para remoção de azul de metileno a partir de soluções aquosas, águas ou efluentes. Foi observado alta eficiência no uso desse biossorvente após o tratamento por fervura e trituradas em pequenas granulometrias (> 40 mesh e < que 65 mesh). 5. AGRADECIMENTOS À Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina (FAPESC). À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). 6. REFERÊNCIAS BARONE, R. S. C.; LORENZ, E. K.; SONODA, D. Y.; CYRINO, J. E. P. Fish and fishery products trade in Brazil, 2005 to 2015: A review of available data and trends. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 74, n. 5, p , out BOTELHO, R. G.; ALVES, P. A. T.; MARANHO, L. A.; MONTEIRO, S. H.; SOUSA, B. I. A.; AVELAR D. S., et al. Prós e contras da aplicação de pesticidas na aquicultura. Visão agrícola, Santa Fé do Sul, n. 11, p , BOUKHEMKHEM, A.; RIDA, K. Improvement adsorption capacity of methylene blue onto modified Tamazert kaolin. Adsorption Science & Technology, Jijel, v. 35, n. 9-10, p , 25 jan CALVETE, T., LIMA, E. C.; CARDOSO, N. F.; VAGHETTI, J. C.; DIAS, S. L.; PAVAN, F. A. Application of carbon adsorbents prepared from Brazilian-pine fruit shell for the removal of reactive orange 16 from aqueous solution: Kinetic, equilibrium, and thermodynamic studies. Journal Of Environmental Management, [s.l.], v. 91, n. 8, p , ago CRITTENDEN, J. C.; TRUSSELL, R. R.; HAND, D. W.; HOWE, K. J.; TCHOBANOGLOUS, G. Water Treatment: Principles and Design. 3 ed. Hoboken: John Wiley & Sons, HASSAN, A. F.; MOHSEN, A. M. A; ELHADIBY, H. Adsorption of arsenic by activated carbon, calcium alginate and their composite beads. International Journal of Biological Macromolecules, n.68, p , LUCENA, G. L.; SILVA, A. G.; HONÓRIO, L. M. C.; SANTOS, V. D. Removal of textile dyes from aqueous solutions by modified chitosan with thioacetamide. Ambiente e Agua - An Interdisciplinary Journal Of Applied Science, Taubaté, v. 8, n. 1, p , 30 abr MATIAS, C. A.; OLIVEIRA, L. J. G. G.; GEREMIAS, R.; STOLBERG, J. Remoção de Rodamina B por biosorção utilizando brácteas de Araucaria angustifólia. 65ª Reunião anual da SBPC, Recife, MPA - Ministério da Pesca e Aquicultura, Boletim Estatístico da Pesca e Aquicultura Brasília, 60 p. ORSOLETTA, G. D.; ROCHA, R. D. C. Estudo do potencial de remoção de corante em efluente sintético utilizando bagaço de cana-de-açúcar por meio de planejamento fatorial 23. Synergismus Scyentifica, Pato Branco, v. 1, n. 10, p.74-80, abr ROBINSON, T.; CHANDRAN, B.; NIGAM, P. Removal of dyes from a synthetic textile dye effluent by biosorption on apple pomace and wheat straw. Water Research, v. 36, p , TAN, I. A.W.; AHAMAD, A.L.; HAMEED, B.H. Adsorption of basic dye usin activated carbon

5 prepared from oil palm shell: batch and fixed bed studies. Desalination, v. 225, p , 2008 YAGUB, M. T. et al. Dye and its removal from aqueous solution by adsorption: A review. Advances in Colloid and Interface Science, v. 209, p , 2014.