Bioadsorption of Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+ by macrophyte Limnobium spongia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a bioadsorção dos íons Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+ pela macrófita aquática Limnobium spongia em sistema estático. Diagramas de especiação em função do pH, foram simulados usando o software HYDRA, de modo a se conhecer as diferentes espécies em meio aquoso, nas condições estudadas. Observa-se que em pH<5,0 não ocorre precipitação para todos os íons estudados. A técnica de Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR) foi utilizada para identificação dos grupos funcionais presentes no bioadsorvente, que poderiam estar envolvidos no processo de bioadsorção. Observou-se que os grupos aminos, amidas e ácidos carboxílicos participam do processo de bioadsorção dos íons metálicos estudados. Para análise da superfície do bioadsorvente nas diferentes condições estudadas foi utilizada a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A técnica de EDX (Espectroscopia de Raios X por Energia Dispersiva) acoplada a MEV foi utilizada para caracterizar as espécies naturalmente presentes na macrófita e fazer um mapeamento da distribuição das diferentes espécies metálicas bioadsorvidas. Verificou-se grande quantidade de íons Mg2+, Na2+, Al3+, e Ca2+, naturalmente presentes na macrófita e redução destes íons após a bioadsorção dos íons metálicos estudados, indicando que o mecanismo de troca iônica pode estar ocorrendo. Modificações químicas da biomassa foram efetuadas a fim de aumentar a sua capacidade de bioadsorção. O tratamento com NaOH (0,1M) provocou uma elevação na capacidade de remoção de 35, 20, 10, 11 e 15% para os íons Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+, respectivamente. Foi realizado um estudo estático (cinético e de equilíbrio) da bioadsorção das diferentes espécies metálicas pela macrófita L. spongia nas temperaturas de 20, 30 e 40 ºC. Pelo estudo cinético observa-se que nos primeiros 90 minutos o sistema macrófita/íon metálico entra em equilíbrio para todas as espécies estudadas. As quantidades máximas adsorvidas, de acordo com o modelo de Langmuir foram de 0,65; 1,29; 0,69 e 0,83 mmol g-1, para os íons Cd2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+, respectivamente, na temperatura de 40 °C e 0,83 mmol g-1 para o Cu2+ na temperatura de 20 °C. Diferentes soluções eluentes foram testadas na dessorção dos diferentes íons metálicos. Foram estudados, ainda, três ciclos de bioadsorção/dessorção, sendo verificado que a macrófita manteve suas características de bioadsorção.This study had the objective of evaluating the bioadsorption of Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ and Zn2+ by macrophyte Limnobium spongia in static system. Speciation diagrams as a function of pH were simulated using the software HYDRA, in order to know the various species in the aqueous solutions under the conditions studied. It is observed that at pH