EXTRAÇÃO DE SÍLICA DA CASCA DE ARROZ PROVENIENTE DO BENEFICIAMENTO DE ARROZ EM BAGÉ RS
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(2) Modalidade de Participação: Iniciação Científica. EXTRAÇÃO DE SÍLICA DA CASCA DE ARROZ PROVENIENTE DO BENEFICIAMENTO DE ARROZ EM BAGÉ-RS 1 Aluno de graduação. anafcoscia@gmail.com. Autor principal 2 Aluno de graduação. gabrielafogliato@gmail.com. Co-autor 3 Docente. taniasouza@unipampa.edu.br. Orientador. Anais do 9º SALÃO INTERNACIONAL DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO - SIEPE Universidade Federal do Pampa | Santana do Livramento, 21 a 23 de novembro de 2017.
(3) EXTRAÇÃO DE SÍLICA DA CASCA DE ARROZ PROVENIENTE DO BENEFICIAMENTO DE ARROZ EM BAGÉ-RS 1. INTRODUÇÃO A casca de arroz é um resíduo do beneficiamento do arroz que possui elevado volume, baixa densidade e é um material fibroso constituído basicamente de celulose (50%), lignina (30%) e resíduo inorgânico (20%). De acordo com o tipo de arroz plantado, esta configuração pode variar (SILVA, 2013). Segundo Chungsangunsit (2004), a casca de arroz representa 20% do peso do arroz total. Deste modo, uma grande quantidade de casca, que descartada maneira incorreta em um local, pode proporcionar dificuldades quanto à eliminação desses resíduos, emissão de metano e à respiração das pessoas. Nesse contexto, a casca de arroz tem sido reutilizada em locais de incubação de frango, como aditivo na indústria de cimento, queima em caldeiras e como fertilizante. Mesmo assim, estas ações não são suficientes para reduzir significativamente o problema de descarte. Conforme CONAB (2011), a produção de arroz no safra 2010/2011 no Brasil foi de 12831,40 mil toneladas, sendo o estado do Rio Grande do Sul o maior produtor, responsável por 64,35% da produção nacional, a produção prevista para a safra 2020/2021 é de 13,7 milhões de toneladas. O resíduo inorgânico da casca de arroz contém, em média, 95 a 98% em massa de sílica (SiO2), na forma amorfa hidratada podendo assim, ser utilizada como fonte de sílica com baixo custo. Este trabalho tem como objetivo extrair a sílica amorfa da casca de arroz cedida pela empresa Ceolin & Cia Ltda., que posteriormente será aplicada na síntese da peneira molecular MCM-41 para adsorção de corantes têxteis. 2. METODOLOGIA 2.1. Materiais Os materiais utilizados para extração foram: casca de arroz, solução ácido clorídrico (HCl) 10%, água destilada e corrente. 2.2. Método A metodologia foi adaptada de Della et al. (2006). A casca de arroz in natura, foi fornecida por uma empresa arrozeira Ceolin & Cia Ltda., da cidade de Bagé-RS. A CA foi lavada com água corrente e após levada a estufa pelo período de 24 horas, na temperatura de 110ºC. Após este período, a CA foi adicionada a um balão de 2000ml com solução 10% HCl, este balão acoplado a uma manta aquecedora que manteve a mistura em ebulição por 2 horas, utilizando-se um condensador de Allihn para evitar maiores perdas da solução. A CA tratada foi lavada com água corrente até o pH 5 ± 6, e novamente levada a estufa por 24 horas a 110ºC. A CA tratada e seca foi levada a queima na mufla a 600ºC durante 3 horas, com taxa de aquecimento 5ºC/min..
(4) 3. RESULTADOS e DISCUSSÃO Foram realizadas duas bateladas de produção. Na primeira batelada, a CA (casca de arroz), foi dividida entre dois balões de 1000ml, aproximadamente 30 gramas/cada, para a extração. A segunda batelada, a CA foi totalmente inserida em um balão de 2000ml para a extração. Na Tabela 1 encontra-se os valores obtidos em cada tratamento ácido. Tabela 1: Rendimento do tratamento ácido, com solução 10% HCl, para cada batelada. Batelada CA (g) CA tratada (g) Rendimento (%) 01 60,06 14,96 24,86 02. 60,38. 26,25. 43,47. O resultado obtido na batelada 02 mostra-se próxima ao que Della et al. (2006) encontrou, onde 60 gramas de CA in natura resultava em 30 gramas de CA tratada. A discrepância da batelada 01 deve-se a perda de matéria durante o processo de tratamento ácido que foi realizado em duas etapas e ao uso de papel filtro na retirada da CA após a lavagem, onde uma considerável quantidade do material ficou acumulado e fixado ao papel, sem possibilidade de retirá-lo e arrastar mutuamente fissuras do mesmo junta a CA. Após o tratamento térmico em mufla, a sílica amorfa foi obtida, apresentando cor branca, como mostra a Figura 1. O rendimento da sílica em cada batelada está presentada na Tabela 2.. Figura 1. Sílica amorfa (SiO2) obtida ao final. Tabela 2: Rendimento de SiO2 em cada batelada. Batelada SiO2 (g) Rendimento (%) 01 14,04 2,10 02 4,80 18,28.
(5) O resultado obtido é próximo ao obtido por Della et al. (2006), com 20% de rendimento. A composição de CA varia com o tipo de arroz plantado, o que explica a divergência de rendimento entre os resultados obtidos e o da literatura consultada. A metodologia também pode ter interferido no rendimento final de SiO 2, Della et al. (2006) mantinha seu experimento em agitação constante e manual, com substituição da solução de HCl 10% no término da primeira hora, com objetivo de diminuir gastos de reagentes e otimizar o processo, neste experimento utilizou-se um condensador de Allihn para evitar perda de solução e não houve agitação. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com 120,44 gramas de casca de arroz in natura foi possível obter 6,9 gramas de SiO2 ao final das duas bateladas realizadas. O trabalho obteve um rendimento próximo a literatura consultada com economia de reagentes e otimização de processo, obtendo um resultado satisfatório. Indica-se para trabalhos futuros a aplicação de outros ácidos a fim de levantar uma comparação entre a rendimento dos mesmos. A sílica obtida será utilizada na síntese da peneira molecular, MCM-41, que posteriormente será utilizada da remoção de corantes têxteis de efluentes. 5. REFERÊNCIAS CHUNGSANGUNSIT, T. Environmental Profile of Power Generation from Rice Husk in Thailand; 2004 [acesso em 12 set. 2017]. Disponível em: http://www.thaiscience.info/Article%20for%20ThaiScience/Article/3/Ts3%20environmental%20profile%20of%20power%20generation%20from%20rice%20 husk%20in%20thailand.pdf. CONAB - COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Acompanhamento de safra brasileira: grãos, Quarto levantamento, janeiro 2011. Brasília: Conab, 2011. DELLA, V. P.; JUNKES, J. A.; OLIVEIRA, A. P. N.; HOTZA, D. Estudo comparativo entre sílica obtida por lixívia ácida da casca de arroz e sílica obtida por tratamento térmico da cinza de casca de arroz. Revista Química Nova, v. 29, n. 6, p. 1175 ± 1179, 2006. SILVA, L. B. DA. Emprego De Adsorventes Oriundos Da Casca De Arroz. Tese (Doutorado em Estudo de Materiais), Universidade Federal da Bahia, 2013..
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