Avaliação da remoção de íons cobre(II) por ligninas: uma comparação entre a lignina do pseudocaule da bananeira e a lignina kraft

Abstract

A lignina é um dos biopolímeros mais abundantes da natureza, sendo uma macromolécula aromática altamente ramificada, formada a partir de unidades fenilpropanóides. Dentre as diversas aplicações deste biopolímero, destaca-se o uso da lignina como material adsorvente para a remoção de metais pesados, em razão da sua composição de sítios ácidos, conferido pelo grupo carboxílico e fenólico, que apresentam alta afinidade por íons metálicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a lignina soda do pseudocaule da bananeira (extraída do pseudocaule sem pré-tratamento e com pré-tratamento ácido) em comparação com a lignina kraft, como biossorvente de íons de cobre (Cu2+). Foi realizada a caracterização química do pseudocaule da bananeira para determinação do teor de extrativos, cinzas, lignina e açúcares, apresentando um teor de 14,5 % para extrativos, 14,2 % de cinzas, 17,7 % de hemicelulose, 21,5 % de lignina e 44,4% de celulose. As ligninas soda e kraft foram caracterizadas por técnicas de espectroscopia UV-Vis e de Infravermelho (FTIR). A interação entre a lignina e cobre foi determinada por UV-Vis e analisada pelos valores da absortividade específica (inclinação da reta), representada pela equação de Beer-Lambert (A=έ.c.b). Os resultados obtidos permitiram a identificação dos componentes químicos presentes no pseudocaule, a análises estruturais entre as três ligninas, e suas possíveis influências na absorção de metal.

Lignin is one of the most abundant biopolymers in nature, being a highly branched aromatic macromolecule, formed from phenylpropanoid units. Among the various applications of this biopolymer, the use of lignin as an adsorbent material for the removal of heavy metals stands out, due to its composition of acidic sites, conferred by the carboxylic and phenolic groups, which have a high affinity for metal ions. This work aimed to evaluate soda lignin from banana pseudostem (extracted from the pseudostem without pre-treatment and with acid pre-treatment) in comparison with kraft lignin, as a biosorbent for copper ions (Cu2+). Chemical characterization of the banana pseudostem was carried out to determine the content of extractives, ash, lignin and sugars, presenting a content of 14.5% for extractives, 14.2% for ash, 17.7% for hemicellulose, 21.5% % lignin and 44.4% cellulose. Soda and kraft lignins were characterized by UV-Vis and Infrared (FTIR) spectroscopy techniques. The interaction between lignin and copper was determined by UV-Vis and analyzed by specific absorptivity values (slope of the straight line), represented by the Beer-Lambert equation (A=έ.c.b). The results obtained allowed the identification of the chemical components present in the pseudostem, the structural analysis between the three lignins, and their possible influences on metal absorption.