Dinâmica de adsorção do cromo em caulinita e goethita

Orientador: Prof. Dr. Jairo Calderari de Oliveira Jr.

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 30/04/2024

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Resumo: O solo desempenha um papel importante no ambiente. Serve como substrato para vida e possui capacidade filtrante. No entanto, esse papel possui limitações em relação às espécies que podem ser retidas e quantidades máximas que ficam adsorvidas. Dentre os contaminantes que podem ficar aprisionados às partículas do solo, destacam-se os elementos traços. O maior risco ambiental associado a esse grupo diz respeito a acumulação. Quando presentes, os elementos traços não são metabolizados e suas concentrações só aumentam ao longo da cadeia trófica. Como o solo se apresenta como uma matriz bastante complexa, inúmeras reações químicas e físicas podem ocorrer. Convém salientar as reações de adsorção, envolvem adsorvente e adsorvato. A intensidade dessa interação depende de alguns fatores como características das espécies envolvidas, pH, teor de água, conteúdo de matéria orgânica, entre outros. Dentre os elementos traços, destaca-se o cromo, que é usado com frequência nas indústrias têxteis, galvanoplastia e curtumes. Esse metal pode se apresentar no ambiente em diferentes estados de oxidação, principalmente na forma Cr(VI) e Cr(III), e as características de cada espécie são variáveis. Uma das formas de estudar a retenção de metais no solo envolve o uso de reagentes específicos, em uma sequência pré-determinada, esse método é conhecido como extração sequencial. Foram escolhidos dois minerais que predominam em solos tropicais, caulinita e goethita e avaliou-se o tempo de contato entre os minerais e a solução contendo sal de Cr(VI). O trabalho foi dividido em dois capítulos, uma revisão sobre o tema e um artigo científico.

Abstract: The soil plays a critical role in the environment, serving as a substrate for life and possessing filtering capabilities. However, this role has limitations regarding the species that can be retained and the maximum quantities that can be adsorbed. Among the contaminants that can become trapped within soil particles, trace elements are particularly noteworthy. The greatest environmental risk associated with this group pertains to their accumulation. When present, trace elements are not metabolized, and their concentrations only increase along the trophic chain. Given that soil represents a highly complex matrix, numerous chemical and physical reactions can occur. It is important to highlight adsorption reactions, which involve an adsorbent and an adsorbate. The intensity of this interaction depends on several factors, such as the characteristics of the species involved, pH, water content, organic matter content, among others. Among trace elements, chromium is particularly notable, frequently used in the textile, electroplating, and tanning industries. This metal can exist in the environment in different oxidation states, primarily as Cr(VI) and Cr(III), with each species having variable characteristics. One method of studying metal retention in soil involves the use of specific reagents in a predetermined sequence, known as sequential extraction. Two minerals that predominate in tropical soils, kaolinite and goethite, were selected, and the contact time between the minerals and the solution containing Cr(VI) salt was evaluated. The study was divided into two chapters: a review on the topic and a scientific article.