extração sequencial aplicada à lama negra de peruíbe

141 Pages·2015·2.18 MB·Portuguese

AUTARQUIA ASSOCIADA À UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

EXTRAÇÃO SEQUENCIAL APLICADA À LAMA NEGRA DE PERUÍBE

Jefferson Koyaishi Torrecilha

Dissertação apresentada como parte dos
requisitos para obtenção do Grau de
Mestre em Ciências na Área de Tecnologia
Nuclear - Aplicações

Orientador:
Prof. Dr. Paulo Sergio Cardoso da Silva

São Paulo
2014
INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Autarquia associada à Universidade de São Paulo

EXTRAÇÃO SEQUENCIAL APLICADA À LAMA NEGRA DE PERUÍBE

Jefferson Koyaishi Torrecilha

Dissertação apresentada como parte dos
requisitos para obtenção do Grau de
Mestre em Ciências na Área de Tecnologia
Nuclear - Aplicações

Orientador:
Prof. Dr. Paulo Sergio Cardoso da Silva

Versão Corrigida
Versão Original disponível no IPEN

São Paulo
2014
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À todos que me apoiaram.
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AGRADECIMENTOS

À meu pai Rubens, minha mãe Marcia e meu irmão Jean pelo apoio para a
realização da pós-graduação.

Agradeço ao Dr. Paulo Sergio Cardoso da Silva, pelas inúmeras conversas e
paciência excessiva com horas e horas de conversas científicas e não científicas.

À Dra. Marycel Elena Barboza Cotrim pelas análises por ICP-OES.

À Dra. Sonia Maria Oliveira pelas análises por difração de raios X.

Ao Dr. Marcos Antônio Scapin pelas análises por fluorescência de raios X.

Ao Lamário de Peruíbe e ao Paulo Flávio de Macedo Gouvea pelo fornecimento
das amostras.

À meus colegas do CRPq.

Ao IPEN.

À Capes pela bolsa concedida.
iii

“Os prédios mais altos começam do chão.”

Provérbio chinês
iv

EXTRAÇÃO SEQUENCIAL APLICADA À LAMA NEGRA DE PERUÍBE

JEFFERSON KOYAISHI TORRECILHA

RESUMO

A Lama Negra de Peruíbe é utilizada em tratamentos terapêuticos, tais como,
psoríase, dermatites periféricas, acne e seborreia, além de utilizações em
mialgias, artrites e processos reumáticos não articulares. Assim como a demais
argilas medicinais ela pode não estar isenta de possíveis efeitos danosos à
saúde, sendo os principais, a ocorrência de minerais perigosos ao sistema
respiratório e possíveis efeitos devido à presença de elementos tóxicos. Uma vez
utilizado com finalidade terapêutica, um material deve ser completamente
caracterizado e, desta forma, amostras da lama negra de Peruíbe foram
analisadas para determinar suas propriedades físicas e químicas: teor de
umidade, matéria orgânica e perda ao fogo; pH, granulometria, capacidade de
troca catiônica e grau de inchamento; composição elementar determinada por
Análise por Ativação Neutrônica, Absorção Atômica com Forno de Grafite e
fluorescência de raios X e composição mineralógica determinada por difração de
raios X. Outra ferramenta bastante utilizada para avaliar o comportamento de
elementos traço em diversas matrizes ambientais é a extração sequencial. Sendo
assim, foi feito um processo de extração sequencial para fracionar a lama em
formas geoquímicas específicas e verificar como e em que quantidade os
elementos estão contidos nela. Considerando os diversos procedimentos de
extração seqüencial, foi utilizado o método BCR-701 (Community Bureau of
Reference) por ser o mais reprodutivo entre eles bem como uma extração simples
com suor artificial a fim de se avaliar quais elementos estão potencialmente
disponíveis para absorção pela pelo do paciente durante um tratamento tópico.
Os resultados indicaram que a lama é constituída basicamente por um material
silto-argiloso, rico em matéria orgânica e com boa capacidade de troca catiônica.
Não foram observadas variações significativas na composição mineralógica e
elementar das formas in natura e maturada da lama. As análises por extração
sequencial e extração simples indicaram que os elementos que estão
v

eventualmente disponíveis em maior quantidade para serem absorvidos pela pele
durante o tratamento são Ca, Mg, Mn e Na.
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SEQUENTIAL EXTRATION APPLIED TO PERUIBE BLACK MUD

JEFFERSON KOYAISHI TORRECILHA

ABSTRACT

The Peruíbe Black mud is used in therapeutic treatments such as psoriasis,
peripheral dermatitis, acne and seborrhoea, as well as in the treatment of myalgia,
arthritis, rheumatism and non-articular processes. Likewise other medicinal clays,
it may not be free from possible adverse health effects due to possible hazardous
minerals leading to respiratory system occurrences and other effects, caused by
the presence of toxic elements. Once used for therapeutic purposes, any given
material should be fully characterized and thus samples of Peruíbe black mud
were analyzed to determine physical and chemical properties: moisture content,
organic matter and loss on ignition; pH, particle size, cation exchange capacity
and swelling index. The elemental composition was determined by Neutron
Activation Analysis, Atomic Absorption Graphite Furnace and X-ray fluorescence;
the mineralogical composition was determined by X-ray diffraction. Another tool
widely used to evaluate the behavior of trace elements, in various environmental
matrices, is the sequential extraction. Thus, a sequential extraction procedure was
applied to fractionate the mud in specific geochemical forms and verify how and
how much of the elements may be contained in it. Considering the several
sequential extraction procedures, BCR-701 method (Community Bureau of
Reference) was used since it is considered the most reproducible among them. A
simple extraction with an artificial sweat was, also, applied in order to verify which
components are potentially available for absorption by the patient skin during the
topical treatment. The results indicated that the mud is basically composed by a
silty-clay material, rich in organic matter and with good cation exchange capacity.
There were no significant variations in mineralogy and elemental composition of
both, in natura and mature mud forms. The analysis by sequential extraction and
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by simple extraction indicated that the elements possibly available in larger
quantities to be absorbed by the skin during treatment are Ca, Mg, Mn and Na.
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SUMÁRIO Páginas

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 18
1.1 Argilas – Uma visão geral ............................................................................... 18
1.1.1 Uso medicinal ............................................................................................... 20
1.1.2 Formas de aplicação .................................................................................... 21
1.2 Lama negra de Peruíbe .................................................................................. 22
1.3 Extração sequencial ........................................................................................ 25
1.3.1 Método de Kersten e Förstner ...................................................................... 27
1.3.2 Método de Tessier ....................................................................................... 28
1.3.3 Outros métodos ............................................................................................ 30
1.3.4 Método Community Bureau of Reference (BCR) ......................................... 31
1.3.5 Extração Simples ......................................................................................... 33
2 OBJETIVOS ....................................................................................................... 34
2.1 Objetivos gerais .............................................................................................. 34
2.2 Objetivos específicos ...................................................................................... 34
3. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................ 35
3.1 Amostragem .................................................................................................... 35
3.1.1 Preparação das amostras ............................................................................ 36
3.2 Extração sequencial pelo método BCR-701.................................................... 36
3.2.1 Reagentes utilizados para a extração sequencial BCR-701 ........................ 36
3.2.2 Procedimento de extração sequencial BCR-701 .......................................... 37
3.3 Extração simples com suor artificial ................................................................ 38
3.3.1 Reagentes utilizado para a extração simples com suor artificial .................. 38
3.3.2 Procedimento para a extração simples com cuor artificial ........................... 38
3.4 Caracterização físico-química ......................................................................... 39
3.4.1 Análise granulométrica ................................................................................. 39
3.4.2 Medidas de pH ............................................................................................. 40