USO DE BIOMASSA DE MICROALGA PARA BIOSSORÇÃO DE LANTANÍDEOS
DOI:
https://doi.org/10.15628/holos.2017.6436Palavras-chave:
Chlorella vulgaris, biossorção, terras-raras, lantânioResumo
As algas e microalgas vêm sendo estudadas quanto à sua habilidade em biossorver elementos de terras-raras através da troca iônica com grupos ligantes presentes na superfície dos revestimentos celulares. Assim, o presente trabalho buscou avaliar a capacidade da biomassa liofilizada da microalga Chlorella vulgaris (Chlorophyta) na biossorção do lantânio-La, visando seu uso na separação de terras-raras. Os ensaios de biossorção de La foram conduzidos em batelada, onde suas concentrações residuais foram determinadas com o uso de ICP-OES. Constatou-se que a biossorção de espécies iônicas de La foi dependente do pH inicial de cada ensaio. A capacidade de biossorção foi maior em valores de pH mais baixos. Uma vez que o ponto de carga zero foi determinado em valor de pH 5,59, pode-se concluir que espécies aniônicas de La estejam presentes em solução. Os valores de qmáx revelam a capacidade de biossorção de espécies iônicas de La pela biomassa de C. vulgaris, a qual apresentou um valor de 1,11 mg/g (0,8 mmol/g). As isotermas demonstraram que, nas condições experimentais avaliadas, a biossorção de La ocorre de acordo com o modelo proposto por Freundlich, em um processo de adsorção reversível em sistema heterogêneo.
Downloads
Referências
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 12648. Ecotoxicologia aquática – Toxicidade crônica – Método de ensaio com algas (Chlorophyceae). Rio de Janeiro: ABNT 2011. 24 p.
Andrès, Y., Thouand, G., Boualam, M., & Mergeay, M. (2000). Factors influencing the biosorption of gadolinium by micro-organisms and its mobilisation from sand. Applied Microbiology and Biotechnology, 54, 262-267.
Birungi, Z. S., & Chirwa, E. M. N. (2013). Phytoremediation of lanthanum using algae from eutrophic freshwater sources. Proceedings of the Water Environment Federation, 19, 357-366.
Birungi, Z. S., & Chirwa, E. M. N. (2014). The kinetics of uptake and recovery of lanthanum using freshwater algae as biosorbents: Comparative analysis. BioresourceTechnology, 160(1), 43-51.
Boniolo, M. R., Yamaura, M., & Monteiro, R. A. (2010). Biomassa residual para remoção de íons uranilo. Química Nova, 33, 547-551.
Corrêa, F. N., Luna, A. S., & Costa, A. C. A. (2017). Kinetics and equilibrium of lanthanum biosorption by free and immobilized microalgal cells. Adsorption Science & Technology, 35, 137-152.
Das, N., & Das, D. (2013). Recovery of rare earth metals through biosorption: An overview. Journal of Rare Earths, 31(10), 933-943.
Davis, T. A., Volesky, B., & Mucci, A. (2003). A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. Water Research, 37, 4311-4330.
Diniz, V., & Volesky, B. (2005). Biosorption of La, Eu and Yb using Sargassum biomass. Water Research, 39, 239-247.
Ferreira, F. A., & Nascimento, M. (2013). Terras Raras: Aplicações atuais e reciclagem. Série Tecnologia Mineral, 91. CETEM/MCTIC, 72p.
Gad, N. S. (2016). Biosorption of rare earth elements using biomass of Sargassum on El-Atshan Trachytic sill, Central Eastern Desert, Egypt. Egyptian Journal of Petroleum, 25, 445-451.
Giese, E. C., Magalhães, D. P., & Egler, S. G. (2016). Biossorção de elementos de terras-raras. Série Tecnologia Mineral, 90. CETEM/MCTIC, 75p.
Giese, E. C. (2017). Tendências européias para o uso dos recursos de terras-raras. Série Estudos e Documentos, 93. CETEM/MCTIC, 30p.
Heilmann, M., Jurkowski, W., Buchholz, R., Brueck, T., & Becker, A. M. (2015). Biosorption of neodymium by selected photoautotrophic and heterotrophic species. Chemical Engineering & Process Technology, 6, 1000241.
Kazy, S. K., Das, S. K., & Sar, P. (2006). Lanthanum biosorption by a Pseudomonas sp.: equilibrium studies and chemical characterization. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 33(9), 773-783.
Klimmek, S., Stan, H. J., Wilke, A., Bunke, G., & Buchholz, R. (2001). Comparative analysis of the biosorption of cadmium, lead, nickel, and zinc by algae. Environmental Science and Technology, 35(21), 4283-4288.
Kücüker, M. A., Nadal, J. B., & Kuchta, K. (2016). Comparison between batch and continuous reactor systems for biosorption of neodymium (Nd) using microalgae. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences, 6(3), 197-203.
Kücüker, M. A., Wieczorek, N., Kuchta, K., & Copty, N. K. (2017). Biosorption of neodymium on Chlorella vulgaris in aqueous solution obtained from hard disk drive magnets. PLoS ONE, 12(4): e0175255. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175255
Kuyucak, N., & Volesky, B. (1988).Biosorbents for recovery of metals from industrial solutions. Biotechnology Letters, 10, 137-142.
Loukidou, M. X., Zouboulis, A. I., Karapantsios, T. D., & Matis, K. A. (2004).Equilibrium and kinetic modeling of chromium (VI) biosorption by Aeromonas caviae. Colloids and Surfaces, 242, 93-104.
Milonji?, S. K., Kope?ni, M. M., & Ili?, Z. E. (1983). The point of zero charge and adsorption properties of natural magnetite. Journal of Radioanalytical Chemistry, 78, 15-24.
Mishra, P. K., & Mukherji, S. (2012). Biosorption of diesel and lubricating oil on algal biomass. 3 Biotech, 2, 301-310.
Oliveira, R. C., Jouannin, C., Guibal, E., & Garcia Jr., O. (2011). Samarium (III) and praseodymium (III) biosorption on Sargassum sp.: batch study. Process Biochemistry, 46, 736-744.
Olukanni, D. O., Agunwamba, J. C., & Ugwu, E. I. (2014). Biosorption of heavy metals in industrial wastewater using microorganisms (Pseudomonas aeruginosa). American Journal of Scientific and Industrial Research, 5, 81-87.
Palmieri, M. C., Volesky, B., & Garcia Jr., O. (2002). Biosorption of lanthanum using Sargassum fluitans in batch system. Hydrometallurgy, 67, 31-36.
Silva Júnior, A. F., & Campos, M. F. (2016). Relevância das terras raras para o setor energético. HOLOS, 1, 350-364.
Souza Filho, P. C., & Serra, O. A. (2014). Terras raras no Brasil: histórico, produção e perspectivas. Química Nova, 37, 753-760.
Streat, M. (1986) Applications of Ion Exchange in Hydrometallurgy. In: Rodrigues, A. E. (eds) Ion Exchange: Science and Technology. NATO ASI Series (E: Applied Sciences), vol 107. Springer, Dordrecht.
Takahashi, Y., Yamamoto, M., Yamamoto, Y., & Tanaka, K. (2010). EXAFS study on the cause of enrichment of heavy REEs on bacterial cell surfaces. Geochimica et Cosmochimica Acta, 74, 5443-5462.
Texier, A. C., Andrès, Y., Faur-Brasquet, C., & Le Cloireç, P. (2002). Fixed-bed study for lanthanide (La, Eu, Yb) ions removal from aqueous solutions by immobilized Pseudonomas aeruginosa: experimental data and modelization. Chemosphere, 47, 333-342.
Vera, Y.M. (2015). Separação de terras raras a partir da extração por solvente: revisão sobre o uso dos extratantes ácidos organofosforados. Série Tecnologia Mineral, 94. CETEM/MCTIC, 59p.
Zimmermann, M., & Wolf, K. (2002). Biosorption of metals. In: Esser, K.& Bennett, J. W. (Orgs). The Mycota: A comprehensive treatise on fungi as experimental systems for basic and applied research. Heidelberg, Germany. Springer-Verlag, p. 355-366.
Zinner, L. B. (1982). Produção e aplicações das terras-raras. Um campo pouco explorado no Brasil. Anais do VI Simpósio Anual da ACIESP.