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Instituto Educacional de Belo HorizonteIEB/CECONCurso Tcnico em Qumica

Deisiane Mirian SiqueiraElisa EvangelistaIsadora Geovanna Martins Alves SilvaLetcia Luza Arajo FerreiraMarly Aparecida Madrona SoaresPmella Rodrigues Saldanha Pereira

Programa de Desenvolvimento Profissional

Poluio da gua por metais pesados

Belo Horizonte2015Deisiane Mirian SiqueiraElisa EvangelistaIsadora Geovanna Martins Alves SilvaLetcia Luza Arajo FerreiraMarly Aparecida Madrona SoaresPmella Rodrigues Saldanha Pereira

Programa de Desenvolvimento Profissional

Poluio da gua por metais pesadosRemoo do Cromo da gua

Trabalho parcial do Programa de Desenvolvimento Profissional, apresentado como projeto de extenso ao curso Tcnico em Qumica, do Instituto Educacional de Belo Horizonte IEB/CECON que ora apresentamos.

Orientador: Rafael Botelho Macedo

Belo Horizonte2015Lista de Ilustraes

Figura 1 - Clculo de porcentagem de absoro do Cromo......................................... 11

Lista de Tabelas

Tabela 1 - Resultados................................................................................................... 11

Anexos

Anexo A - Relatrio de Ensaios OS 083 2015

SUMRIO

1 RESUMO ............................................................................................................... 52 INTRODUO ..................................................................................................... 53 METODOLOGIA ................................................................................................. 63.1 CLASSIFICAO DOS METAIS PESADOS ................................................. 63.1.1 DEFINIO ..................................................................................................... 63.2 CROMO ............................................................................................................... 63.2.1 CLASSIFICAO .......................................................................................... 63.2.2 FONTE .............................................................................................................. 63.2.3 EXPOSIES E EFEITOS ADVERSOS PARA A SADE ....................... 73.2.4 RESULTADOS EM LONGO PRAZO DE EXPOSIO ............................... 73.3 O CROMO NA INDSTRIA DE CURTUME ................................................... 83.4 CROMO NA INDSTRIA GALVNICA ........................................................ 84 OBJETIVOS ......................................................................................................... 94.1 OBJETIVOS GERAIS ......................................................................................... 94.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ............................................................................. 95 REMOO DE CROMO (VI) POR ADSORO ......................................... 95.1 REMOO DE CROMO (VI) ATRAVES DA CASCA DE BANANA ............. 95.2 RESULTADOS E DISCUSSES ..................................................................... 106 CONCLUSO....................................................................................................... 117 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS............................................................... 12

1. RESUMOO Cromo um metal pesado devido a sua densidade ser aproximadamente 7,14 g/cm. bioacumulativo, podendo causar danos sade e ao meio ambiente. Muitas indstrias de curtimento de couro e galvanoplastia utilizam desse metal, descartando-o muitas vezes de modo incorreto no meio ambiente, causando assim impacto muito grande e de difcil controle.A maneira mais eficiente e sustentvel encontrada para remoo do Cromo da gua foi o experimento da casca de banana e o mtodo do carvo ativado.

2. INTRODUOCom o significativo crescimento da populao mundial e consequentemente, com o desenvolvimento do ramo industrial, houve um considervel aumento nos nveis de poluio, causando assim, a contaminao de nossas guas e solos, seja pela negligncia no seu tratamento antes de despeja-las nos rios, seja por acidentes e descuidos cada vez mais frequentes que propiciam o lanamento de muitos poluentes nos ambientes aquticos, conforme relata (ALMADO et al,2004).AGUIAR e MELO (2008)acrescentam que devido ao j mencionado crescimento industrial, as quantidades de resduos com metais pesados produzidos por eles so, cada vez mais impactantes. Muitas indstrias, no tratam esses resduos adequadamente e lanam grandes quantidades nos rios, represas e mares. E os metais pesados so justamente, os poluentes mais ofensivos para as redes aquferas.Neste Trabalho pde-se averiguar a poluio das guas com metais pesados, que so elementos da tabela peridica, bioacumulativos, que no podem ser degradados. Esses elementos so altamente contaminantes e prejudiciais sade de seres vivos. Este tipo de poluio vem chamando ateno dos ambientalistas de toda parte do mundo, procurando mtodos para a remoo dos metais pesados na gua. (ANDRADES et al, 2009).

3. METODOLOGIA3.1 CLASSIFICAO DOS METAIS PESADOS3.1.1 DEFINIOOs Metais pesados so por definio, elementos qumicos que possuem o nmero atmico maior que 22 e, diferente dos outros elementos, no podem ser destrudos por processos desenvolvidos pelo homem. So bioacumulativos e por isso, podem causar danos sade e ao meio ambiente. (LILIAN, 2014)3.2 CROMO3.2.1 CLASSIFICAODe acordo com enciclopdia virtual Mindat o Cromo um metal de transio na tabela peridica e est localizado no sexto grupo e quarto perodo. considerado um metal pesado devido sua densidade ser aproximadamente 7,14 g/cm3. Sua massa atmica 52u e seu nmero atmico 24. Apresenta ponto de fuso e ebulio muito elevado, na faixa entre 2163 K e 2755 K. insolvel em gua, mas solvel em cidos fortes. Possui cor brilhante, prateado e metlico. resistente a corroso. A toxicidade do Cromo depende da espcie qumica (trivalente e hexavalente) e seus efeitos esto associados forma qumica e exposio.O Cromo extrado do minrio da Cromita (FeCr2O4), encontrado na superfcie terrestre. comumente encontrado em mineradoras, indstrias de galvanoplastia e indstrias de curtimento do couro.3.2.2 FONTE Segundo nos informa PAPP (2013), o Cromo surge naturalmente e pode ser encontrado em rochas, no solo e em poeiras e gases vulcnicos; pode surgir em vrios estados de oxidao. Embora as formas trivalentes predominem nos organismos vivos, o Cromo hexavalente (Cr VI) geralmente produzido por processos industriais. O Cromo hexavalente convertido em Cromo Trivalente dentro do corpo humano. O Cromo hexavalente presente no meio ambiente , geralmente, o resultado de aplicaes de fabrico de produtos qumicos, peles e txteis e electropintura.3.2.3 EXPOSIES e Potenciais Efeitos Adversos para a SadeA exposio ao Cromo hexavalente pode ocorrer, geralmente, atravs da inalao, contato com a pele e ingesto. Para a populao em geral, os alimentos so a principal fonte de exposio, bem como o fumo do tabaco. A exposio tambm pode ocorrer atravs do trabalho nas indstrias metalrgicas e txteis e atravs da respirao num ambiente de trabalho contaminado.H registros de reaes alrgicas e leses na pele aps a exposio da pele e a inalao e elevadas concentraes de Cromo hexavalente podem causar a grave irritao do trato respiratrio superior. O cancro do trato respiratrio tambm est associado sobre-exposio ao Cromo hexavalente atravs da inalao. Outros potenciais efeitos adversos para a sade incluem leses ao nvel do fgado e dos rins. Os potenciais efeitos do Cromo hexavalente variam principalmente com as espcies e as quantidades absorvidas na corrente sangunea, a durao da exposio e a rota da exposio.O que torna o Cr (IV) a exposio particularmente insidioso a sua gama de possveis efeitos corporais, desde a aparentemente incua para o altamente fatal. (FILHO et al, 2011)

3.2.4 Resultados em longo prazo de exposioA exposio por um longo perodo de tempo pode causar uma infinidade de problemas de sade, que vo desde o irritante ao fatal. Pode desenvolver pequenos orifcios conhecidos como perfuraes em partes expostas do corpo, como um septo perfurado em seu nariz ou tmpanos perfurados. Embora estas perfuraes no so fatais e podem curar se no agravada por doena subsequente, a sua presena indica uma exposio significativa, o que pode levar a outras doenas no futuro. O mais mortal dos efeitos de tais Cr (VI), a exposio o cancro, que tem sido associada ao Cr (VI), inalao ou ingesto. Os cnceres mais comumente desenvolvidos incluem o cncer nasal, cncer de pulmo e cncer de mama. por isso que imperativo para procurar tratamento mdico ao primeiro sinal de exposio.

3.3 O CROMO NA INDSTRIA DE CURTUME

O Cromo utilizado no processo de curtimento de couro, que a transformao das peles em material imputrescvel. O Cromo destaque-se entre os curtumes de origem mineral. utilizado nesta etapa o Cromo trivalente, este tem intuito de amaciar o couro.A indstria de curtume costuma trabalhar com Cromo em excesso. No qual 80% da quantidade aplicada fixada no couro, enquanto 20% so descarregados no efluente. O Cromo trivalente presente nos efluentes de curtumes, so facilmente convertidos a Cromo hexavalente sob condies cidas e presena de matria orgnica. O Cr+6 bem mais txico que o Cr+3. (MOURA, 1997)3.4 O CROMO NA INDSTRIA GALVNICANa indstria, utilizado o processo de Galvanizao para proteger equipamentos e/ou componentes de corroso qumica, alm de melhorar a esttica ao mesmo. Os componentes tornam-se mais resistentes, agregando valores ao produto. Todavia, estes processos so feitos em solues aquosas que, inevitavelmente, geram uma quantidade de efluentes carregados de Cromo.Na Galvanizao, a princpio, so removidas das peas quaisquer tipo de leo ou graxa que tenha fixado a superfcie do material devido ao processo de laminao e/ou transporte. Aps isso, realizada uma decapagem cida para remoo de qualquer material de adio (solda) presentes na pea. Desta maneira, as peas preparadas so submersas em solues de Cromo que sero adicionados em camadas na superfcie do material. O que no aproveitado da soluo de Cromo precisa ser descartado.Vrias alternativas podem ser utilizadas para reduo da emisso de efluentes e mesmo, a retirada do Cromo das solues, tornando assim, adequado para lanamento em curso dgua. No artigo abaixo, destaca:

Tcnicas tais como precipitao qumica, coagulao-floculao, flotao, troca-inica, adsoro, filtrao por membranas, extrao lquido-lquido esto entre as mais investigadas (Kurniawan, 2006; Wei, 2005; Schugerl et al, 1996; Csicsovszki et al, 2005; Tomaszewska et al, 2001; Jandov et al, 2002, Zhou et al, 1999), sendo que cada uma destas possui vantagens e desvantagens, logo a escolha do processo de tratamento balizada pela sua viabilidade tcnica e econmica. (NETO et al, 2008).

As alternativas encontradas, no listadas acima, foram retirada do Cromo pelo processo da casca de banana. Este assunto, porm, ser estudado com maior nfase na prxima fase do projeto. Ser feito a comparao dos dois mtodos e verificar qual ser o mais eficiente. (CRUZ et al, 2010)

4. OBJETIVOS4.1 OBJETIVOS GERAISAnalisar a concentrao e modo de descarte do Cromo presente na gua, liberada pelas indstrias de couro e galvnicas. 4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:Comparao da casca de banana para a remoo de Cromo hexavalente em soluo aquosa.Para a realizao do trabalho, foram pesquisadas algumas empresas que apresentavam o processo de curtimento, para a coleta da amostra do metal Cromo, principalmente em Belo Horizonte e regio metropolitana. Como no foi possvel a realizao da visita nas empresas para tal busca e coleta de material no meio da indstria de curtimento do couro, foi requerida outra opo, a indstria galvnica. Foi coletada na empresa Krome Ltda., a amostra do metal Cromo dissolvido em gua. Com a finalidade de extrair o metal da gua, ser utilizado o mtodo da casca de banana.

5. REMOO DE CROMO (VI) POR ADSORO5.1 REMOO DE CROMO (vi) ATRAVS DA CASCA DE BANANAPara a realizao deste experimento primeiramente preparou-se as cascas de bananas, estas devem secar durante um perodo de 5 a 7 dias sob o sol ou em uma estufa durante 24 horas. Feito isso, foram trituradas e peneiradas. Essas partculas so de natureza porosa, o que facilita o processo de adsoro. O material obtido foi lavado com uma soluo de HCl 0,01 M e seco novamente na estufa durante 40 minutos. Transferiu-se a soluo de Cromo hexavalente obtida da indstria galvnica para uma proveta, assim foi medido 500 mL, em seguida a mesma foi transferida para um recipiente, logo aps sendo encaminhado para a anlise no laboratrio Acquaveras Anlise de guas e Consultoria Ambiental Ltda. Mediu-se outros 500mL de amostra em uma proveta e adicionou-se 10g da casca de banana, pesada em uma balana analtica com o auxlio de um vidro de relgio, sendo tambm encaminhada para a anlise no mesmo laboratrio. Aps esses procedimentos a farinha da casca pode ser utilizado at 20 vezes, sem perder sua eficcia.

5.2 RESULTADOS E DISCUSSES O resultado do processo em si muito animador, por ser um material de fcil acesso. A casca da banana pode ser o melhor e mais rentvel mtodo de retirada dos metais pesados na gua, sendo uma matria-prima de fcil acesso. Segue abaixo a tabela do resultado das anlises requeridas anteriormente.Tabela 1 - Resultados

Fonte: Aquaveras anlise de gua e consultoria ambiental Ldta. Os 08302015

Com base nos dados informados na tabela acima, foi feito o clculo a seguir para obter a porcentagem da adsoro do Cromo:

Figura 1 Clculo de porcentagem de absoro do Cromo

6. CONCLUSOA remoo dos resduos gerados pelos metais considerados metais pesados, um assunto que vem sendo discutido com o objetivo da preservao do meio ambiente. Na maioria das vezes, este descartado sem nenhum tratamento prvio e em locais completamente inapropriados para estes fins. O Cromo por ser um elemento que em seu uso gera alta quantidade de resduos e por ser de composio extremamente complexa, encontra-se uma dificuldade para sua retirada dos efluentes. Concluiu-se que o mtodo de adsoro pela casca da banana eficiente, pois removeu 65,5% do Cromo. Desta forma, deve haver por parte das empresas envolvidas no processo de poluio por metais pesados, um investimento em pesquisas e desenvolvimento, que aprimorem as tcnicas, para que sejam executadas de forma cada vez mais eficaz. Deve ainda, haver uma fiscalizao mais incisiva por parte dos rgos competentes para que tais empresas tratem seus resduos. A iniciativa cientfica, principalmente que atue na rea ambiental e da sustentabilidade, precisa ser promulgada e receber por parte do estado investimentos e deve haver canais eficientes em multiplicar estas ideias. Assim, estaremos caminhando para uma melhora no atual quadro de poluio de efluentes por metais pesados e no meio ambiente, de forma geral.

7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS1. 2. APARECIDA R. F. DA CRUZ, Joo. Farinha de casca de Banana. Universidade Estadual de Londrina (2010) disponvel em: http://sec.sbq.org.br/cdrom/32ra/resumos/T0837-1.pdf3. http://ambientes.ambientebrasil.com.br/agua.html Acessado em 31/05/2014.4. MOURA, C.P. A. Maria. Otimizao do Processo de Recuperao o Cromo de influentes de curtumes; disponvel em: .5. http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAco0AF/Cromo-meio-ambiente Acessado em 31/05/20146. MURGEL BRANCO. Samuel, ALMEIDA ROCHA. Aristides - Poluio, proteo e usos mltiplos de represas, p. 15 -45.7. PEREIRA Neto, Artur; BRETZ, de Souza, Joana; MAGALHES, Fernando Silva; MANSUR, Marcelo Borges; ROCHA, Denise Ferreira, Snia. Alternativas para o tratamento de efluentes da indstria galvnica. [2008]8. http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/laboratorios/fit/cromio.pdf Acessado em 01/12/2014.9. http://pt.265health.com/public-health-safety/work-safety/1009079951.html#.VHxOUdLF9p4 Acessado em 01/12/2014.10. http://www.fernandosantiago.com.br/met90.htm; KAWAI, Bruna; URIAS, Caroline; LEONEL, Ludmila, ALMADO, Muriel (2004) - acessado 27/03/2015.11. AGUIAR, Gabriel; MELO, Vincius. Remoo de Metais Pesados da gua. UEMA/CESI, Imperatriz MA (2008).12. http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAco0AF/Cromo-meio-ambiente, O Cromo e o Meio Ambiente, (2009).13. http://sec.sbq.org.br/cdrom/32ra/resumos/T0837-1.pdf, Farinha da casca da banana: um biossorvente para metais pesados de baixo custo. CRUZ, Maria Aparecida R. F. da; GUERRA, lvaro Rolim; ISHIKAWA, Dlson N; ALFAYA, Ren V. S.; ALFAYA, Antonio A. S.14. PAPP, John F. Chromium. (2013) Disponvel em: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/chromium/myb1-2011-chrom.pdf15. Enciclopdia online Mindat: Artigo sobre o Cromo - http://www.mindat.org/min-1037.html - acessado em 14/04/201516. Alvez, Lilian. Metais Pesados. Disponvel em: http://www.brasilescola.com/quimica/metais-pesados.htm acessado dia 01/04/201517. FILHO, Adalberto Luiz Miranda; MOTA, Anne Karin Madureira da; CRUZ, Carla da Costa; MATIAS, Carlos Alexandre Rey; FERREIRA, Aldo Pacheco. Cromo hexavalente em peixes oriundos da Baa de Sepetiba no Rio de Janeiro, Brasil: uma avaliao de risco sade humana. 2011

ANEXO A - Relatrio de Ensaios OS 083 2015