ESTUDO DA COMPOSIÇÃO DO VERMICOMPOSTO DE ESTERCO BOVINO E AVALIAÇÃO DE SUA POTENCIALIDADE EM PRÉ-CONCENTRAR Cd

Madson de Godoi Pereira (PG) e Marco Aurélio Zezzi Arruda (PQ)

Departamento de Química Analítica - Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas, CP: 6154, CEP: 13083-970.

Palavras-chave: caracterização, pré-concentração e vermicomposto

O vermicomposto de esterco bovino é obtido quando o esterco bovino (fonte de matéria orgânica), solo, areia e silte são colocados em contato com certas espécies de minhocas. Este material, pela ação microbiana no trato digestivo destes animais, pode sofrer um acréscimo no teor de substâncias húmicas [1]. Os compostos humificados possuem moléculas complexas e ricas em grupos adsortivos, principalmente, -COOH e –OH [2]. Além da matéria orgânica, composta de substâncias húmicas e não húmicas (proteínas, etc), o vermicomposto possui as hidroxilas dos sesquióxidos presentes na fração mineral. A presença destes grupos funcionais faz do vermicomposto um potencial adsorvente a ser utilizado em sistemas de pré-concentração de espécies metálicas. A vantagem da utilização deste material reside em fatores como atoxicidade, facilidade de obtenção e baixo custo de aquisição (cerca de R$ 200,00 a tonelada em todo o país).

O presente trabalho teve como objetivo principal, a caracterização físico-química do vermicomposto a fim de verificar a viabilidade de seu emprego na pré-concentração de cádmio. Para tanto, foi efetuada um série de análises físico-químicas em duas amostras de vermicomposto (MH e SM), provenientes do Estados de Minas Gerais e uma outra (XA), do Estado de São Paulo. À exceção dos difractogramas de raios-X, todas as análises foram efetuadas em granulometria de 150 mm.

• acidez trocável (AT) e potencial (AP): as espécies responsáveis pela acidez foram extraídas com KCl 1 mol L^-1 e tampão acetato pH 7,0, respectivamente, com posterior titulação dos extratos com NaOH 0,025 mol L^-1 [3];

• difractogramas de raios-X: os difractogramas foram obtidos pela irradiação das amostras, em granulometria de 150, 75, 63, 45 e 38 mm, por um feixe de raios-X (l = 1,54060 Å). Os ângulos 2 q variaram entre 5 e 50°;

• IV: este espectro foi obtido irradiando-se as amostras, em forma de pastilhas de KBr, na faixa de 4000 a 400 cm^-1;

• análise termogravimétrica: As amostras foram aquecidas na faixa de 20 a 980°C a 10°C/min. Desta análise foi possível determinar os teores de matéria orgânica total (TMO) e de cinzas (TC);

• CTC efetiva e potencial: A determinação da CTC efetiva (CTC_ef) realizou-se pelo somatório de bases (SB), isto é, a soma das quantidades trocáveis de Ca, Mg, K e Na com a acidez trocável. A CTC potencial (CTC_po) foi obtida pelo somatório da CTC_ef com a acidez potencial [4];

• Cd total: uma amostra de 0,6000 g foi submetida à digestão em forno de microondas com a mistura 2:1:1 de HCl/HNO₃/HF, com posterior quantificação em espectrofotômetro de absorção atômica.

Os resultados obtidos encontram-se no quadro abaixo¹:

¹O sinal ± indica média de 3 subamostras com o respectivo desvio padrão. ²Resultados expressos em cmol_c kg^-1 e ³Resultados expressos em % (m/m). ⁴Limite de quantificação para Cd da técnica analítica empregada, expresso em mg L^-1.

Os elevados teores de cinzas refletem a complexidade do material utilizado na obtenção do vermicomposto, principalmente matéria mineral (confirmada pela presença de aluminossilicatos nos difractogramas de raios-X).

Os espectros de IV indicaram, para todas as amostras, a presença de picos de absorção característicos de estiramento de grupos –OH ligados por hidrogênio. Foram também observados picos de intensa absorção característica de vibrações de deformação axial de C-O e de –C=O [5].

Foram observadas consideráveis diferenças entre a AT e AP, o que reflete a desprotonação de grupos da matéria orgânica em pH=7. Os valores de CTC, tanto efetiva quanto potencial, são elevados, quando comparados com materiais como solos.

As concentrações do elemento cádmio foram muito reduzidas, na forma total, o que implica a ausência de riscos de contaminação em um sistema pré-concentrador para cádmio na etapa de eluição.

Conclui-se que o vermicomposto apresenta a potencialidade de emprego em sistemas pré-concentradores para cádmio. As análises revelaram elevada CTC, altos teores de matéria orgânica (grupamentos adsorventes), além da possibilidade de adsorção do cádmio pelas hidroxilas presentes nos aluminossilicatos.

[1] Lamim, S. S. M., Jordão, C. P., Brune, W., Pereira, J. L. e Bellato, C. R. Quim. Nova. 1998, 21(3), 278-283.

[2] Rocha, J. C., Rosa, A. H. e Furlan, M. J. Braz. Chem. Soc. 1998, 9(1), 51-56.

[3] Defelipo, B. V. e Ribeiro, A. C. Análise Química do Solo. Editora da UFV, Viçosa, 1997. 26 p.

[4] EMBRAPA. Manual de métodos de análise do solo. Rio de Janeiro, 1979, 205 p.

[5] Silverstein, R. M., Bassler, G. C. e Morrill, T. C. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 1994, 387 p.

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