Considerando todos os resultados obtidos, após a leitura das varreduras espectrais bem como a obtenção das retas padrão de cada corante estudado, nos três pH’s referidos, 2,5; 4,5 e 6,5, concluiu – se que o corante escolhido para os seguintes testes seria o Direct Red 23, de acordo com alta estabilidade, precisão de dados, varredura e reta padrão. É válido lembrar que o corante Orange Procion H2R apresentou instabilidade, uma vez que os
valores de inclinação da reta, na equação, foram muito diferentes, sendo de 0,000455 para o pH 2,5; 0,01153 para o pH 4,5 e 0,01542 para o pH 6,5. Enquanto isso o corante Direct Red 23 apresentou valores muito próximos, sendo 0,0118 para o pH 2,5; 0,011 para o pH 4,5 e 0,010 para o pH 6,5. Podemos, também, inferir, ao analisar as varreduras, que o comprimento de onda de máxima absorbância do Direct Red 23 é de 507 nm e Orange Procion H2R é de 487,5 nm.
Já, finamente, no teste piloto de biossorção, com o corante Direct Red 23, observou-se que o pH que mostrou maior eficácia no processo de remoção foi o 2,5, de acordo com a tabela 3, onde a menor concentração de corante remanescente apresentada é no pH 2,5, sendo de 34, 50 µg/mL e 50,58 µg/mL para os testes de biossorção com Luffa cylindrica em pó e em discos homogêneos, respectivamente. Em outras palavras significa que as moléculas do corante ficaram mais retidas na Luffa cylindrica no pH 2,5, principalmente na conformação em pó, uma vez que apresenta maior superfície de contato, ou seja, maior disponibilidade para a aderência das moléculas de corante. É válido dizer que ao observar que o melhor pH para o processo de biossorção foi o 2,5 bem como que o corante escolhido foi o Direct Red 23, nas etapas seguintes só foram analisados e utilizados dados e testes obtidos neste pH e com este corante, citados.
Sabe-se a Luffa cylindrica é um emaranhado de fibras celulósicas que se dispõe de maneira multidirecional e não homogênea. Portanto, nas pesagens, tanto para o teste de biossorção quanto para o teste de imobilização, considerando que foram realizados em duplicata, foi extremamente impossível obter a mesma pesagem dos discos homogêneos, uma vez que embora tenham tamanhos padronizados – 12 mm de diâmetro X 3 mm de altura, a conformação de fibras em cada disco era distinta e explica a alteração no valor das pesagens. Mesmo assim, pode-se dizer que 0,1 gramas, para o teste de imobilização eram, em média, 3 discos. Já para os discos que eram pesados para o teste de biossorção entre Direct Red 23 e Luffa cylindrica, apenas, o valor das pesagens de 1, 3, 5, 7 e 9
discos, em duplicata, era sempre muito próximo e também foram feitas médias aritméticas dos dois valores que eram obtidos, conforme nota-se na tabela 4 e figura 40.
O teste foi de biossorção entre Direct Red 23 e Luffa cylindrica, foi feito com uma concentração fixa de corante diluído em água destilada no pH 2,5, o qual compunha 9 mL de água e 1 mL de corante. Após 120 minutos de contato e em B.O.D a 30 °C, a leitura das absorbâncias, em 507 nm, foi feita e comparada.
No teste de biossorção para os discos homogêneos, de acordo com as absorbâncias obtidas na tabela 6, observou-se que a absorbância diminuiu cada vez mais, seguindo um parâmetro inversamente proporcional com a quantidade de discos, que vão aumentando em cada tubo teste. Observa-se, por exemplo, que no tubo 1 a média da absorbância foi de 0,89, contendo um disco, enquanto no tubo 5 a média da absorbância foi de 0,32, contendo 9 discos. Pode-se inferir que está havendo biossorção, ou seja, a Luffa cylindrica esta atuando como um adsorvente potencial na remoção do corante Direct Red 23, sendo que à medida que sua quantidade aumenta, a remoção é ainda maior.
A comprovação do processo de biossorção ocorre quando observa-se as tabelas 7 e 8 bem como as figuras 42 e 44, onde tem-se a concentração de corante remanescente obtida da substituição do valor das médias das absorbâncias na equação da reta padrão, para o corante Direct Red 23, conforme já foram descritos no item “Resultados”.
Ao observar a tabela 7 nota-se que a concentração de corante remanescente é cada vez menor à medida que aumenta a quantidade de discos. Em outras palavras, à medida que aumenta a quantidade de discos adicionados em cada tubo, ocorre cada vez mais uma interação do material com as moléculas do corante convergindo para a adsorção deste, consequentemente, diminuindo a concentração de corante remanescente na solução.
Por esse motivo, o gráfico que representa a concentração de corante inicial em função da concentração de corante remanescente é uma “curva” em declínio, uma vez que essa concentração é cada vez menor. Em contrapartida, o que se observa na tabela 8 e figura 43 é que há um aumento da concentração de corante adsorvido devido ao fato de adições de discos que aumentam o nível biossortivo e, consequentemente, geram um gráfico de curva gradualmente crescente.
Para o teste de biossorção com a Luffa cylindrica em pó, o princípio bem como os processos ocorrentes são os mesmos explicados anteriormente, porém, nota-se, na tabela 9, que as absorbâncias obtidas foram menores do que as apresentadas na biossorção com os discos homogêneos. No tubo 1, a média aritmética da absorbância, 507 nm, chega a 0,84, enquanto no tubo 5, a média é de 0,03. Esses dados mostram que houve uma
biossorção muito significativa e bem mais eficiente do que a biossorção feita com os discos homogêneos, já que para uma mesma concentração de corante e mesma quantidade (pesagem) de Luffa cylindrica em pó, a absorbância é menor. Em outras palavras, a eficácia do processo de biossorção do corante Direct Red 23 é maior quando utiliza-se
Luffa cylindrica em pó, uma vez que tem maior superfície de contato entre o adsorvente e
as moléculas do corante utilizado, possibilitando baixas taxas de corante remanescente, que demonstram que ocorreu muito mais adsorção entre as moléculas e o material.
Já para o teste de imobilização de células de Saccharomyces cerevisiae em Luffa
cylindrica, o desafio maior deste teste foi que não havia nenhum protocolo ou artigo que
definia uma metodologia ideal para a imobilização feita com Luffa cylindrica. Em decorrência foram feitos inúmeros testes e tentativas a fim de encontrar um bom resultado, que fosse significativo e eficaz para a técnica de imobilização.
Contudo, a imobilização procedeu com 0,1 gramas de Luffa cylindrica em pó e em discos homogêneos, sendo que variava os volumes de água e suspensão de leveduras liofilizadas 0,5%, adicionados. Após 24 horas em contato foram lidas as absorbâncias da reta padrão para as leveduras, conforme observa-se na tabela 12 bem como as soluções restantes do peneiramento da Luffa cylindrica com o que ficou aderido nela.
Observando as tabelas 13 e 14, nota-se que para o teste de imobilização, as médias aritméticas das absorbâncias obtidas, em 540 nm, foram aumentando e decaiu no último tubo, mas mesmo assim não há um padrão que estipule uma proporcionalidade para as absorbâncias obtidas. O esperado era que, quanto maior o volume de suspensão de leveduras que fosse sendo adicionado, maior seria a imobilização. De fato isso ocorreu, porém quando observa-se a leitura das absorbâncias da concentração de suspensão de células livres, ou seja, daquilo que passou pela peneira, nota-se uma discrepância. Provavelmente isso pode ser explicado de acordo com a disposição não homogênea e multidirecional das fibras celulósicas da Luffa cylindrica e, dependendo da sua disposição, otimizará a aderência ao material ou não. Mesmo assim é possível notar que as médias aritméticas das absorbâncias obtidas na imobilização de Saccharomyces cerevisiae com o pó são menores, ou seja, já prova que a imobilização é mais eficiente quando utiliza-se
Luffa cylindrica em pó.
Para comprovar essa inferência, as médias aritméticas das absorbâncias encontradas para a suspensão de leveduras livres, nos testes com discos e com o pó, foram substituídas na equação da reta padrão da suspensão de leveduras liofilizadas a 0,5%. Com isso, foi encontrado o valor das concentrações de leveduras livres na suspensão.
Notou-se um aumento das concentrações de células livres à medida que foi aumentando o volume de suspensão que era adicionado em cada tubo teste. No caso da imobilização com os discos observa-se que no tubo 1, onde havia 2 mL de suspensão de leveduras, a concentração de células livres foi de zero, enquanto que no tubo 5, onde havia 10 mL de suspensão de leveduras, a concentração de células livres foi de 2,19 mg/mL. Já para o pó, notou-se que nos tubos 1 e 2 a concentração de células livres foi de zero, enquanto que no tubo 5 a concentração de células livres foi de 0,05 mg/mL, ou seja houve um alto grau de imobilização chegando a zero ou a quase zero a concentração de células livres na solução analisada. Isso corroborou com o que era esperado, já que, novamente, o pó apresentou-se mais eficaz no processo em detrimento dos discos, pois, ainda que a imobilização ocorra em ambos os casos, o pó possui maior superfície de contato, gerando maior aderência de células de Saccharomyces cerevisiae no material.
Finalmente pode-se inferir, com esses dados, que houve imobilização de células de
Saccharomyces cerevisiae em Luffa cylindrica, uma vez que a concentração de células
inicial foi alterada e diminuiu muito quando comparou-se com a concentração de células livres após o processo de imobilização, tanto para os discos quanto para o pó, ainda que o pó seja mais eficiente, reunindo maior número de células imobilizadas para uma mesma quantidade de material.
Todavia, nota-se também que à medida que o volume adicionado de suspensão de leveduras aumenta, num dado momento, aumenta a concentração de células livres em suspensão, provando que deve haver um grau de saturação entre o suporte (Luffa
cylindrica) e as células que serão imobilizadas, e quando ocorre essa saturação, não há
mais imobilização, a não ser que seja adicionado uma quantidade maior de suporte, caso contrário, observa-se um aumento da concentração de células livres na suspensão.
Através da correlação apresentada no item “Resultados”, obteve-se, também, os valores das concentrações de células imobilizadas e verifica-se que são crescentes e que o pó imobiliza muito mais células para uma mesma quantidade (0,1 gramas).
Contudo segue-se para o teste de biossorção do corante Direct Red 23 com células de
Saccharomyces cerevisiae imobilizadas em Luffa cylindrica (pó e discos homogêneos).
São observados os mesmo procedimentos que foram descritos no processo da biossorção do corante apenas com a Luffa cylindrica. O único diferencial é que o adsorvente, neste caso, foram as leveduras imobilizadas em um suporte – Luffa cylindrica. Como já se sabe, a Luffa cylindrica possui um papel potencial como adsorvente. Nas tabelas 18 e 21 observa-se as absorbâncias bem como as médias aritméticas destas nos testes de
biossorção tanto para os discos quanto para o pó e notam-se valores muito inferiores àqueles apresentados na biossorção utilizando apenas Luffa cylindrica como adsorvente. Neste caso obteve-se, no tubo 1, dos discos, uma absorbância de 0,19 e no tubo 5 uma absorbância de 0,03. Já para o pó, o tubo 1 apresentou absorbância de 0,03 e o tubo 5 foi de 0,009. É nítido e completamente perceptível que o processo de biossorção realizado com células de Saccharomyces cerevisiae imobilizadas em Luffa cylindrica é muito mais eficiente e remove quantidades maiores de moléculas de corante, para uma mesma concentração. A biossorção com pó e células imobilizadas é ainda maior haja visto as absorbâncias obtidas muito baixas bem como as concentrações de corante remanescente. Já as concentrações de corante adsorvido são muito mais altas do que quaisquer outras obtidas e é possível confirmar esse pressuposto ao observar a tabela 23 que apresenta as concentrações de corante adsorvido. Nota-se que no tubo 5 quase 100% de corante existente na solução foi adsorvido por esse processo de biossorção.