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Title: Avaliação do potencial do uso do pó de pedra-sabão (esteatito) e de biomassas modificadas como adsorventes de cobre e chumbo presente em cachaças artesanais.
Authors: Nunes, Edilene do Nascimento
metadata.dc.contributor.advisor: Bearzoti, Eduardo
Gil, Laurent Frédéric
Keywords: Cachaça
Adsorção
Pedra-sabão
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Novack, Kátia Monteiro
Silva, Marcio Eustáquio
Gil, Laurent Frédéric
Bearzoti, Eduardo
Citation: NUNES, Edilene do Nascimento. Avaliação do potencial do uso do pó de pedra-sabão (esteatito) e de biomassas modificadas como adsorventes de cobre e chumbo presente em cachaças artesanais. 2018. 62 f. Dissertação (Mestrado em Saúde e Nutrição) - Escola de Nutrição, Universidade Federal de Ouro Preto, Escola de Nutrição, Ouro Preto, 2018.
Abstract: A cachaça é um destilado obtido a partir do caldo de cana de açúcar fermentado e é a bebida alcoólica destilada mais popular no Brasil. Todavia, sua exportação ainda é baixa devido à baixa qualidade das bebidas produzidas, advinda principalmente na forma de contaminantes metálicos. Atualmente, se regulamenta que os teores máximos permitidos de cobre (Cu) e chumbo (Pb) na cachaça, são 5,0mg/L e 200µg/L, respectivamente. A contaminação por chumbo advém da adubação da cana-de-açúcar que será utilizada; e a contaminação por cobre ocorre devido a uso de alambiques de cobre que produzem a bebida de forma artesanal, conferindo sabor característico devido às propriedades do cobre. Entretanto, estes metais trazem riscos a saúde, afetando, principalmente, as atividades do sistema nervoso e muscular. A busca por materiais adsorventes baratos e sustentáveis capazes de remover esses contaminantes metálicos é essencial para facilitar a regulamentação deste produto. Este trabalho apresenta a remoção de metais catiônicos presentes em cachaça artesanal a partir de pó de pedra-sabão (PPS) e biomassas modificadas (BOx e COx). Os materiais Box e COx foram sintetizados a partir da reação de oxidação de bagaço de cana-de-açúcar e celulose comercial, caracterizados utilizando as técnicas de ganho de massa, número de função ácido carboxílico e infravermelho. Então, avaliou-se a capacidade do PPS, COx e BOx de adsorção de cobre e chumbo em cachaça em função de sua dosagem. Nos testes realizados observou-se que a capacidade máxima de adsorção é, para o PPS, igual a 0,141mg/g de Cu e 0,023mg/g de Pb; para BOx é igual 13,55mg/g de Cu e 0,97mg/g de Pb; e para COx 13,69mg/g de Cu e 0,65mg/g de Pb. Com a baixa eficiência do PPS optou-se pela continuidade dos experimentos apenas com as biomassas. Em seguida, determinou-se o tempo de equilíbrio de adsorção de Cu2+ e Pb2+ via um estudo cinético, obtendo o patamar de equilíbrio de adsorção de 6 horas para o bagaço de cana oxidado e 12 horas para celulose oxidada para os cátions estudados. Por fim, realizou-se um estudo em função da quantidade inicial de adsorvente, e pôde-se observar a real eficiência dos produtos analisados, mesmo na menor concentração os produtos conseguiram atingir valores exigidos pela legislação brasileira; entretanto, para o valor de Cu2+ de 2 mg/L, somente a celulose oxidada conseguiu atingir essa exigência. Assim, conclui-se que uso da celulose e do bagaço de cana modificados quimicamente são uma opção viável para criação de filtros sustentáveis e eficientes para o tratamento de cachaças artesanais.
metadata.dc.description.abstracten: Cachaça is an distilled spirit obtained from fermented sugarcane and is the most popular distilled alcoholic beverage in Brazil. However, its export is still low due to the poor quality of the beverages produced, mainly due to the presence of metallic contaminants. Currently, it is regulated that the maximum levels of copper (Cu) and lead (Pb) in cachaça are 5.0mg / L and 200μg / L, respectively. The lead contamination comes from the fertilization of the sugarcane and the copper contamination is due to the use of copper alembic, imparting a characteristic flavor due to copper properties. However, these metals pose health risks, mainly affecting the activities of the nervous and muscular system. The search for cheap and sustainable adsorbent materials capable of removing these metallic contaminants is essential for the preparation of regulation of this product. This work presents the synthesis and application in the removal of cationic metals present in artisanal cachaça from soapstone powder (PPS) and modified biomasses (BOx and COx). BOx and COx materials were synthesized from the oxidation reaction of sugarcane bagasse and commercial celulose and characterized using mass, function number and infrared techniques. Then, the capacity of the adsorption of PPS, COx and Box as a function of adsorbent dosage was done. The tests carried out showed that maximum adsorption capacity evaluate is, for PPS equal to 0.141mg/g for Cu and 0.023mg/g for Pb; for BOx equal to 13.55mg/g for Cu and 0.97mg/g for Pb; and for COx 13.69 mg/g for Cu and 0.65 mg/g for Pb. PPS showed a very low efficiency and the continuity of the experiments was used only the biomasses. Then, the adsorption time of Cu2 + and Pb2 + were determined by a kinetic study, obtaining the equilibrium adsorption time of 6 hours for BOx and 12 hours for COx. Finally, a study was carried out according to the initial adsorbent quantity, and a true efficiency of the analyzed products could be observed, even in the lower concentration of the adsorbents obtained with the values required by the Brazilian legislation; Thus, it is concluded that the use of chemically modified cellulose and bagasse is a viable option for the creation of sustainable and efficient filters for the treatment of artisian cachaça.
Description: Programa de Pós-Graduação em Saúde e Nutrição. Escola de Nutrição, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11415
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 16/05/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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