Desenvolvimento de plataforma analítica de baixo custo para avaliação da adsorção do corante fluoresceína

Abstract

O uso de corantes está presente desde a indústria têxtil, indústria de medicamentos, até a fabricação de alimentos. Porém, o descarte incorreto em rios e lagos representa uma crescente preocupação ambiental, pois além de prejudicarem o meio ambiente, prejudicam também a saúde humana. Globalmente, pesquisadores têm se dedicado ao desenvolvimento de métodos para remediar e quantificar contaminantes ambientais, e entre as diversas abordagens exploradas, destaca-se o uso de adsorventes, em conjunto com técnicas de detecção de baixo custo. Essa combinação apresenta um vasto potencial dentro das tecnologias emergentes, oferecendo uma solução viável e acessível para o monitoramento e mitigação da contaminação ambiental. Assim este trabalho tem como objetivo desenvolver uma plataforma de baixo custo para avaliar a capacidade das folhas de taboa (Typha angustifolia L.) na adsorção do corante Fluoresceína Sódica (FS) em amostras aquosas. A determinação da porcentagem de adsorção foi realizada através da leitura antes e depois da adsorção, onde a amostra é excitada por um LED azul (460 nm) e a leitura do sinal é realizada por um sensor TSL2561. As folhas de taboa demonstraram um potencial de adsorção superior a 40% frente ao corante FS. Foram realizadas caracterizações das folhas de taboa através de análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ponto de carga zero (pHPCZ). Os resultados de caracterização apontaram pHPCZ=6,76. A análise de IR indicou uma composição característica de materiais vegetais, com grupos funcionais característicos das estruturas de celulose, hemicelulose e lignina. O MEV revelou uma superfície heterogênea e porosa. Os dados cinéticos de adsorção foram avaliados segundo os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo- segunda ordem, Avrami, Weber Morris e Elovich, sendo observado que o melhor ajuste foi obtido para o modelo de Elovich, com o equilíbrio sendo atingido após 30 minutos de contato. A influência da concentração no mecanismo de adsorção foi avaliada utilizando os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips, todos apresentando excelente ajuste, com R2 superiores a 0,95. Foi realizado um estudo de dinâmica molecular em conjunto com ensaios experimentais, ambos indicando que a espécie em pH=2 é a que mais interage com o adsorvente, resultando em uma maior remoção do corante. Os resultados de adsorção foram medidos por meio da palataforma desenvolvida e comparados com os resultados obtidos no espectrofluorômetro, não apresentando diferenças estatísticas (t e f, 95% de confiança). As condições otimizadas da plataforma resultaram em uma faixa linear de 0,1 a 25 mg L-1 , com um tempo de análise e volume de amostra de 1 minuto e 3,0 μL respectivamente. Recuperações entre 82% e 103% foram obtidas. O limite de detecção (LD) e o limite de quantificação (LQ) obtidos foram de 0,1 e 0,025 mg L-1 , respectivamente. Dessa forma, conclui-se que a plataforma desenvolvida pode ser empregada na determinação da adsorção da FS através das folhas de taboa.