Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável

20 a 25 de outubro de 2025

Trabalho 22567

Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Ciências Exatas e da Terra
Setor Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas
Bolsa PIBIC/CNPq
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro CAPES, CNPq, FAPEMIG
Primeiro autor Isabela Medeiros Ribeiro
Orientador JULIANA CRISTINA TRISTAO
Outros membros Matheus Henrique Pimentel Araújo
Título Uso de ferritas de Ca, Mg e Zn como adsorventes de nitrato e fosfato para aplicações agrícolas
Resumo Compostos nitrogenados, como os nitratos, são nutrientes essenciais ao desenvolvimento de plantas e animais, mas, quando presentes em excesso nos corpos hídricos, tornam-se poluentes preocupantes. Esse acúmulo, originado principalmente de atividades humanas como agricultura e descarte de efluentes, leva à eutrofização, desequilíbrio ambiental que compromete a qualidade da água e pode causar doenças em humanos, como a metemoglobinemia. O fosfato, também essencial, apresenta comportamento similar quando em excesso, agravando o mesmo processo. Ferritas são materiais inorgânicos comumente magnéticos, que apresentam o óxido de ferro Fe₂O₃ como seu componente básico. Buscando soluções para mitigar esses problemas, este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar ferritas de cálcio, magnésio e zinco por três rotas: termodecomposição (TD), sol-gel (SG) e coprecipitação (CP), e investigar sua capacidade adsortiva. No método de termodecomposição (TD), utilizou-se a impregnação por via úmida, na qual os nitratos de ferro e do metal (Mg, Zn ou Ca) foram dissolvidos em água, e a mistura foi aquecida até completa secagem. Parte dos materiais obtidos foi então calcinada a 700 °C. No método sol-gel, os sais metálicos foram dissolvidos em água deionizada com ácido cítrico, mantendo-se a proporção molar de 1:2:2 entre metal:ferro:ácido cítrico. A solução foi aquecida a 50 °C e o pH ajustado para 7 com amônia. Após agitação a 100 °C por 2 horas, formou-se o complexo metal-citrato, que foi evaporado lentamente a 200 °C até se obter um gel viscoso, posteriormente calcinado a 500 °C. Já na coprecipitação, os sais foram dissolvidos em água sob aquecimento (80–90 °C) e precipitados com NaOH (3 mol/L), adicionada gota a gota até atingir pH 12–13. O sólido escuro formado foi filtrado a vácuo, lavado com água destilada, seco em estufa a 60 °C por 12 horas e, por fim, calcinado a 500 °C. As amostras produzidas foram caracterizadas por TG e DRX, identificando fases de hematita (Fe₂O₃) e ferritas metálicas XFe₂O₄ (X = Mg, Zn, Ca). Os testes de adsorção foram realizados à temperatura ambiente, utilizando 15 mL de solução de fosfato ou nitrato com 15 mg do material, com adição de um agente revelador, para o teste de fosfato, e adição de HCl para minimizar interferências para o teste de nitratos. As leituras foram feitas por espectrofotometria UV-Vis. Os testes com nitrato apresentaram baixa capacidade adsortiva e pouca reprodutibilidade, tornando os resultados inconclusivos. Diante disso, optamos por testar a adsorção de fosfato, onde a amostra Ca5SG apresentou a melhor capacidade de adsorção (37,5 mg/g). Concluímos que, embora a adsorção de nitrato ainda necessite de mais estudos, os materiais desenvolvidos demonstram potencial na remoção de fosfato, sendo promissores como adsorventes em sistemas de tratamento de águas contaminadas.
Palavras-chave Ferritas, adsorção de fosfato, adsorção de nitrato
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