Resumo |
A base química das rochas fosfáticas utilizadas para síntese dos fertilizantes fosfatados solúveis é o fosfato tricálcico (Ca3(PO4)2). Os ossos bovinos contêm em sua constituição química predominantemente o Ca3(PO4)2, muito semelhante à constituição das rochas naturais. Desta forma, a pirolise do osso bovino por exemplo, permite a obtenção do material chamado na literatura de “Bone char”, sendo uma fonte potencial de P para a indústria de fertilizantes fosfatados. O presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar quimicamente ossos bovinos pirolisados em diferentes temperaturas. Os ossos bovinos foram cortados em porções menores e submetidos a uma pré-pirólise para eliminação de tecidos, gordura e sangue. Esta operação foi realizada em um forno mufla por 2-5 horas a 100-300 °C. Posteriormente o material produzido foi triturado em um moinho obtendo um tamanho de partícula de 2-4 mm. Os bone chars foram obtidos por pirólise do osso granular em um forno tubular em condições limitas de oxigênio com taxa de aquecimento de 30 °C min-1 durante 2-4 h nas temperaturas de 400ºC, 500 ºC, 600ºC, 800 ºC, e 1000 ºC. Os materiais produzidos foram caracterizados por difração de raios X e espectroscopia de absorção molecular na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Adicionalmente foi realizado a extração de P na forma de P2O5 em água, citrato neutro de amônio e ácido cítrico 2%. Os padrões de difração de raios-X das amostras mostram a predominância de hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2) com diferentes cristalinidades. Observa-se o aumento da cristalinidade em temperaturas de pirólise superior a 800 ºC, indicada pelo estreitamento e maior intensidade dos picos. Os espectros de FTIR apresentam perfis semelhantes. Para os bone chars obtidos em 400ºC, 500ºC e 600ºC nota-se bandas em 1411 e 880 cm-1 referentes aos íons carbonato (CO32-). As demais bandas observadas em 1034, 608 e 560 cm-1 são características dos íons fosfatos (PO43-). Para os materiais pirolisados em 800 ºC e 1000 ºC nota-se bandas idênticas aos demais materiais. Entretanto, para essas temperaturas observa-se também a vibração de deformação e modo de estiramento do grupo fosfato PO43- em 1093 cm-1 e 960 cm-1. A solubilidade de P2O5 em água dos bone chars é baixa, com valores inferiores a 0,5%. Entretanto, observa-se que em citrato neutro de amônio e ácido cítrico 2%, a quantidade de P2O5 solúvel para os materiais produzidos a 400ºC, 500ºC e 600ºC foi superior a 19%. Não foi observado esse alta solubilidade para temperaturas superiores a 800 °C, estando associada a alta cristalinidade desses materiais quando sintetizados em temperaturas elevadas. Os carvões de ossos sintetizados mostraram ser potenciais fontes de P para as plantas, porém, estudos de solubilidade em solos e com consequente cultivo de plantas são necessários para confirmar seu comportamento em comparação às fontes atualmente existentes. |