Daniel Freitas Freire Martins 1 ; Alriberto Germano da Silva 2 ; Maria de Fátima Vitória de Moura 3 ; Luiz Di Souza 4.

Transcrição

1 Avaliação de duas técnicas de extração de macro e micronutrientes em macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes presentes no Rio Apodi/Mossoró. Daniel Freitas Freire Martins 1 ; Alriberto Germano da Silva 2 ; Maria de Fátima Vitória de Moura 3 ; Luiz Di Souza Licenciado em Química UERN e mestrando em Química UFRN; 2- Graduando em Química UERN; 3- Professora do Dep. de Química da UFRN e Dr a. em Química Analítica pela USP 4- Professor Adjunto IV da UERN, Eng. Químico Pela FAENQUIL, Mestre e Doutor em Ciência e Eng. de Materiais polímeros pela UFSCAR. 1- Introdução Há algum tempo tenta-se desenvolver métodos cada vez mais eficazes de despoluição de ambientes aquáticos. Macrófitas aquáticas são amplamente estudadas por serem causadoras de vários problemas ambientais e ao mesmo tempo por contribuir de forma benéfica para a despoluição destes ambientes. Assim a utilização destas plantas de forma incorreta, em ambientes muito contaminados, pode trazer diversos prejuízos como aos usos múltiplos de rios, lagos e represas, dificultando a navegação e a captação de água, prejudicando a geração de energia elétrica e comprometendo as atividades de lazer. No entanto, elas possuem alta capacidade de absorção de nutrientes e, por isso, são bastante utilizadas no tratamento de rios e lagos contaminados, efluentes provenientes de indústrias têxteis, carcinicultura e diversos outros materiais poluentes. As macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes, utilizadas neste trabalho, são plantas aquáticas flutuantes da família pontederiaceae bastante comuns em regiões de clima tropical. Elas possuem alta velocidade de crescimento e reproduzem-se principalmente por estolões, caule que cresce lateralmente. Os nutrientes presentes nestas plantas podem ser determinados por diferentes métodos. As formas de extração desses nutrientes variam muito em função da praticidade, limpeza do método e variedade de nutrientes que podem ser determinados. Dois exemplos destas são a digestão seca e a extração com solução de HCl 1,0 M. A digestão seca é uma das técnicas mais antigas e simples de análise do tecido vegetal. O material orgânico do tecido é incinerado em mufla elétrica a uma temperatura que pode variar de 450 C a 550 C. O resíduo inorgânico obtido no final desse processo é então dissolvido com solução de ácido diluído. Na extração com solução de HCl 1,0 M, que é um processo sem digestão, os elementos químicos do tecido vegetal são solubilizados em uma solução de HCl 1,0 M. Esta solução é capaz de extrair os elementos do tecido vegetal sem a oxidação da matéria orgânica.

2 Sendo assim, o objetivo deste trabalho é fazer uma avaliação destas duas técnicas de extração de macro e micronutrientes em macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes presentes no rio Apodi/Mossoró. 2- Metodologia 2.1- Materiais e Reagentes Estufa com circulação forçada de ar, balança analítica Tecnal Mark 210A, Mufla elétrica, liquidificador, sacos de papel, bastão de vidro, espátula, cadinhos de porcelana, pisseta, balão volumétrico de 100 ml, béquer de 50 ml, agitador magnético, aquecedor, banho-maria barra magnética, funil de vidro, papel de filtro, pipeta volumétrica de 25 ml, pêra de sucção, HCl 1,0 M Procedimento Experimental Coleta das amostras: A coleta foi realizada em agosto de 2008 no trecho do rio Apodi/Mossoró que corta a cidade de Mossoró-RN (próximo a Honda). Após a colheita, as amostras foram armazenadas em sacos plásticos com um pouco de água do próprio local e levadas ao laboratório de físico-química da UERN, onde foram separadas as folhas (limbo + pecíolo) das raízes, ambas lavadas com água da torneia e enxaguadas exaustivamente com água destilada. Desidratação das amostras: As folhas e raízes úmidas foram colocadas em sacos de papel e secas em estufa com circulação de ar forçado a 60 C até peso constante (aproximadamente 6 dias). Preparação das amostras: Depois de secas, as folhas e raízes foram trituradas em liquidificador e armazenadas em frascos de plástico para posterior análise. Digestão seca: a) Transferiu-se aproximadamente 0,5 g de amostra para cadinho de porcelana e colocou-se na mufla elétrica; b) Aumentou-se gradativamente a temperatura até 500 C, manteve-se por 3 horas e desligou-se; c) Após esfriar adicionou-se 25 ml de solução de ácido clorídrico 1 M, filtrou-se e diluiu-se para 100 ml em balão volumétrico; d) Fez-se a analise do teor de Ca, Mg, Na, K, P, Cu, Mn, Zn, Cd, Pb, Cr, Fe, Ni, Co e Al em um ICP OES (Espectrômetro ótico de plasma acoplado indutivamente).

3 Extração com solução de HCl 1,0 M processo sem digestão: a) Transferiu-se aproximadamente 0,5 g de amostra para tubo de polietileno e adicionou-se 25 ml de HCl 1,0 M; b) Aqueceu-se por 15 minutos em banho-maria a 80 C, agitou-se por 15 minutos a 250 rpm, esfriou-se, filtrou-se e diluiu-se em balão volumétrico para 100 ml; c) Fez-se a analise do teor de Ca, Mg, Na, K, P, Cu, Mn, Zn, Cd, Pb, Cr, Fe, Ni, Co e Al em um ICP OES (Espectrômetro ótico de plasma acoplado indutivamente). OBS.: Como as análises realizadas foram feitas num período em que a quantidade das plantas disponíveis era muito pequena e, além deste teste, outras análises seriam realizadas, não foram feitas replicatas dos experimentos. 3- Resultados e discussões Neste trabalho foram realizadas análises de 15 analitos, são eles: Al, Ca, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb e Zn. De acordo com a literatura, destes 15 analitos, 12 podem ser determinados utilizando a extração com solução de HCl 1,0 M, ficando fora da lista o Fe, Cr e Al,. Em contrapartida, todos os analitos poder ser determinados por digestão seca. No entanto, ao se comparar os valores de ferro para ambas as metodologias (Ver tabelas 1 e 2), pode-se observar que a quantidade encontrada utilizando a extração com HCl 1,0 M foi maior que na digestão seca, não estando, portanto, de acordo com as informações encontradas na literatura (MIYAZAWA et al). Quanto ao alumínio ficou bastante claro, observando-se os valores obtidos que, a extração com solução de HCl 1,0 M não pode ser utilizada na determinação deste analito tendo em vista a grande diferença entre os valores, 0,165 g/kg para digestão seca e 0,024 g/kg para a extração com HCl 1,0 M. Já em relação ao cromo total, não se pôde fazer nenhuma inferência a respeito do mesmo, tendo em vista que as concentrações ficaram abaixo do limite de detecção. De forma geral, comparando os valores de todos os nutrientes analisados pelas duas diferentes formas de extração, pode-se observar que o processo realizado por digestão seca obteve maiores valores para Al, Ca, P, Mg e Na, enquanto que o processo realizado por extração com solução de HCl 1,0 M obteve maiores valores para Pb, Cu, Fe, Mn e K. Os outros analitos quando não apresentaram concentrações abaixo do limite de detecção, apresentaram valores iguais ou diferiram entre si apenas na terceira casa decimal.

4 Tabela 1: Valores de macro e micronutrientes presentes na Eichhornia crassipes (Digestão seca). Parâmetro Digestão seca (ppm) LD LQ Digestão seca (g/kg) Alumínio 0,828 0,0017 0,0039 0,165 Cádmio <LD 0,0005 0,0016 <LD Cálcio 89,64 0,1600 0, ,914 Chumbo Cobalto 0,044 0,0007 0,0024 0,009 <LD 0,0004 0,0015 <LD Cobre 0,039 0,0004 0,0015 0,008 Cromo Total <LD 0,0003 0,0010 <LD Ferro Total 0,661 0,0006 0,0020 0,132 Fósforo 12,68 0,0006 0,0019 2,534 Manganês 1,5 0,0005 0,0016 0,300 Magnésio 36,52 0,2800 0,9500 7,298 Níquel 0,01 0,0006 0,0022 0,002 Potássio 183,7 0,2100 0, ,711 Sódio 43,9 1,1700 3,9000 8,773 Zinco 0,21 0,0007 0,0024 0,042

5 Tabela 2: Valores de macro e micronutrientes presentes na Eichhornia crassipes (Extração com HCl 1,0 M). Parâmetro Extração com HCl 1,0 M (ppm) LD LQ Extração com HCl 1,0 M (g/kg) Alumínio 0,121 0,0017 0,0039 0,024 Cádmio <LD 0,0005 0,0016 <LD Cálcio 86,950 0,1600 0, ,390 Chumbo Cobalto 0,061 0,0007 0,0024 0,012 <LD 0,0004 0,0015 <LD Cobre 0,079 0,0004 0,0015 0,016 Cromo Total <LD 0,0003 0,0010 <LD Ferro Total 0,720 0,0006 0,0020 0,144 Fósforo 8,474 0,0006 0,0019 1,695 Manganês 2,314 0,0005 0,0016 0,463 Magnésio 35,250 0,2800 0,9500 7,050 Níquel 0,012 0,0006 0,0022 0,002 Potássio 185,500 0,2100 0, ,100 Sódio 42,930 1,1700 3,9000 8,586 Zinco 0,237 0,0007 0,0024 0, Conclusões A partir dos resultados obtidos pode-se observar que tanto o processo de digestão seca como o processo de extração com solução de HCl 1,0 M apresentaram maior eficiência na extração de 5 analitos dos 15 examinados. A digestão seca apresenta-se como a técnica mais viável por ser prática e possibilitar a determinação de todos os 15 analitos.

6 5- Bibliografia MAURO, J. B. N.; GUIMARÃES, J. R. D.; MELAMED, R.; Aguapé agrava contaminação por mercúrio; Ciência Hoje; Vol. 25; nº 150; Junho de MIYAZAWA, M.; PAVAN, M. A.; MURAOKA, T.; CARMO, C. A. F. S.; MELLO, W. J.; Manual de Análises Químicas de Solos, Plantas e Fertilizantes; Organizador: Fábio César da Silva; Embrapa. VALITUTTO, R. S.; Acumulação de Poluentes Inorgânicos por Macrófitas Aquáticas nos Reservatórios de Santana e Vigário, Barra do Piraí-RJ. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal Fluminense; Niterói; DINARDI, A. L.; FORMAGI, V. M.; CONEGLIAN, C. M. R.; BRITO, N. N.; DRAGONI SOBRINHO, G.; TONSO, S.; PELEGRINI, R.; Fitorremediação; III Fórum de Estudos Contábeis 2003; São Paulo; OKA, S. H.; DE SOUZA G. B.; RASSINI J. B.; BERNARDI A. C. C.; Extração de potássio em tecidos vegetais com água e soluções ácidas concentrada e diluída; In.: 30ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química; Sociedade Brasileira de Química. MELO L. C. A.; SILVA C. A.; Influência de métodos de digestão e massa de amostra na recuperação de nutrientes em resíduos orgânicos; Química Nova, Vol. 31, N 3; Agradecimentos Ao CNPq pelo financiamento do projeto e bolsa de estudos, e aos professores orientadores, colaboradores e colegas de trabalho.