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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 Martins1; Alriberto Germano da Silva2;
Maria de Fátima Vitória de Moura3; Luiz Di Souza4.
1234-
Licenciado em Química – UERN e mestrando em Química – UFRN;
Graduando em Química – UERN;
Professora do Dep. de Química da UFRN e Dra. em Química Analítica pela USP
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.
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.
2.2- 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).
• 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.
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
0,5500
17,914
Chumbo
0,044
0,0007
0,0024
0,009
Cobalto
<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
0,7100
36,711
Sódio
43,9
1,1700
3,9000
8,773
Zinco
0,21
0,0007
0,0024
0,042
Tabela 2: Valores de macro e micronutrientes presentes na Eichhornia crassipes
(Extração com HCl 1,0 M).
Extração com HCl
Extração com HCl
Parâmetro
LD
LQ
1,0 M (ppm)
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
0,5500
17,390
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
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
0,7100
37,100
Sódio
42,930
1,1700
3,9000
8,586
Zinco
0,237
0,0007
0,0024
0,047
Chumbo
Cobalto
Manganês
4- 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.
5- Bibliografia
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contaminação por mercúrio; Ciência Hoje; Vol. 25; nº 150; Junho de 1999.
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; 2004.
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; 2003.
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; 2008.
6- Agradecimentos
Ao CNPq pelo financiamento do projeto e bolsa de estudos, e aos professores
orientadores, colaboradores e colegas de trabalho.