Desenvolvimento de um método de extração e pré-concentração em fluxo para determinação de cádmio em amostras de interesse alimentício utilizando a palha do café como adsorvente

Abstract

O presente trabalho apresenta um estudo sobre o uso da palha do café seca e palha do café melosa, também conhecida como “casca” do café como adsorvente para íons metálicos. Inicialmente os experimentos foram realizados em batelada e a quantificação dos metais antes e após os experimentos de adsorção foi feita utilizando Espectrometria de Absorção Atômica por Chama (FAAS). A adsorção dos íons Cd(II), foi avaliada e os resultados apontaram que a palha do café seca in natura, apresentou melhor desempenho. Os parâmetros de otimização estudados na adsorção do referido íon foram, pH da solução e tempo de contato, sendo que a máxima adsorção ocorre no valor de pH entre 5 a 9 e melhor tempo de contato a partir de 60 minutos. A caracterização físico-química do material foi feita através do uso da Espectroscopia de Infravermelho, Análise por Energia Dispersiva de Raios-X, Análise de Difração de Raios-X, Análise Elementar por EDX e determinação do ponto de carga zero. A cinética de adsorção ajusta melhor ao modelo de pseudo-segunda ordem e as isotermas de adsorção desenvolvidas com o objetivo de determinar a capacidade máxima adsortiva apresentou melhor ajuste ao modelo de Langmuir. A partir dos dados obtidos nos experimentos em batelada, a palha do café seca foi utilizada no desenvolvimento de um método de extração em fase sólida para adsorção de cadmio. Com objetivo de avaliar as variáveis químicas e de fluxo que possivelmente influenciam o sistema foi empregado o método multivariado. As variáveis estudadas foram, massa do adsorvente, concentração do eluente, volume do eluente e vazão de pré-concentração, por meio de um planejamento fatorial 24, apontando o volume do eluente e vazão de pré-concentração como sendo as variáveis significativas, sendo estudadas posteriormente por meio de um planejamento Doehlert. Assim, as melhores condições para o funcionamento do sistema em fluxo foram: massa do adsorvente 25 mg, concentração do eluente (HCl) 1,0 mol L-1, volume do eluente 250 μL e vazão de pré-concentração 2,0 mL min-1. A fim de analisar a seletividade do método, foi feito um estudo dos possíveis interferentes, a partir do cálculo do fator de interferência (FI). Tendo sido analisados os íons Cu+2, Fe+2, Mn+2, Zn+2, Ca+2, Mg+2, Na+1, K+1, Cr+3 em diferentes proporções. O fator de pré-concentração foi calculado como sendo igual a 20,4; Limite de detecção (LD) 7,86 μg L-1, Limite de quantificação (LQ) 26,20 μg L-1, precisão (DPR) 0,11, faixa linear entre 26,20 - 2000 μg L-1. A exatidão do método foi testada através da análise do material certificado de referência de água (APS – 1071). Os testes de recuperação foram desenvolvidos em amostras de sucos de caju, abacaxi, laranja e goiaba, sendo que os valores encontrados apresentaram-se na faixa de 100,72 – 109,7%. O método desenvolvido mostrou-se satisfatório para pré-concentração de íons Cd(II), pela simplicidade, eficiência, baixo custo e o adsorvente utilizado ser encontrado na natureza com facilidade bem como o seu reaproveitamento.