Palestrante
Descrição
Resumo: As aulas práticas de Química Analítica da Universidade Federal do Espírito Santo geram resíduos de titulações argentimétricas contendo prata e, no método de Mohr, cromo, cuja gestão inadequada amplia riscos ambientais e custos laboratoriais. Este trabalho sistematiza uma ação extensionista voltada à recuperação desses metais e à sua valorização em insumos didáticos e materiais tecnológicos. Os resíduos foram segregados conforme os métodos de Mohr, Volhard e Fajans. A prata foi recuperada por rotas específicas e convertida em nitrato de prata, avaliado por titulometria e DRX. O cromo hexavalente foi reduzido a cromo trivalente, reaproveitado como nitrato de cromo(III) e como precursor de óxido de cromo. O nitrato recuperado foi empregado na síntese verde de nanopartículas com extrato de folhas de jamelão (Syzygium cumini), otimizada por planejamento experimental, e a prata metálica integrou uma tinta condutora. O nitrato obtido do resíduo de Mohr apresentou pureza de 93 a 95%; para Volhard, uma rota alternativa elevou a pureza de 36% para aproximadamente 96%. A redução do cromo foi confirmada por espectrofotometria, e o óxido formado apresentou fase cristalina por DRX. As nanopartículas exibiram bandas plasmônicas entre 400 e 430 nm e estabilidade coloidal; a tinta condutora acendeu um LED em circuito simples. A experiência subsidiou ações de divulgação científica e publicações em anais, além de receber o primeiro lugar na categoria Profissional de Nível Técnico do Prêmio Talentos CFQ 2026. Os resultados demonstram que a segregação por origem e a integração entre ensino, pesquisa e extensão convertem resíduos laboratoriais em recursos educacionais e tecnológicos, fortalecendo a economia circular no ensino de Química.
Palavras-chave: Economia circular; Nanomateriais; Química verde; Resíduos laboratoriais; Valorização de resíduos.
INTRODUÇÃO
As aulas práticas de Química Analítica do Departamento de Química da Universidade Federal do Espírito Santo (DQ/CCE/UFES) empregam titulações argentimétricas pelos métodos de Mohr, Volhard e Fajans e geram, semestralmente, resíduos contendo cloreto, tiocianato, brometo e cromato de prata. O armazenamento prolongado desses materiais amplia o passivo ambiental e mantém imobilizado um metal de elevado valor econômico. Além disso, a presença de prata e cromo exige tratamento compatível com a legislação aplicável ao lançamento de efluentes (Brasil, 2011; Shadreck; Mugadza, 2013; Assunção; Sousa Neto; Lins, 2024).
A recuperação desses metais articula química verde, economia circular e educação científica ao converter resíduos de aulas experimentais em reagentes reutilizáveis e precursores de materiais funcionais (Afonso et al., 2003; Von Dollen et al., 2018; Andrade, 2022; Santos; Rocha Junior, 2024). A experiência foi estruturada como ação extensionista integrada ao ensino e à pesquisa: estudantes participaram da coleta, do tratamento, da caracterização e da comunicação pública dos resultados. O percurso também evidenciou que resíduos de Mohr, Volhard e Fajans não devem ser tratados como uma matriz única, pois sua composição determina a eficiência de recuperação e requer rotas químicas específicas.
Neste contexto, o objetivo geral foi recuperar e valorizar a prata e o cromo presentes nos resíduos de titulações argentimétricas gerados nas aulas de Química Analítica da UFES, convertendo-os em reagentes para reuso didático e em precursores de nanomateriais e dispositivos de baixo custo. Especificamente, buscou-se segregar e caracterizar os resíduos conforme o método de origem; aperfeiçoar rotas de recuperação da prata; tratar o cromo residual do método de Mohr; produzir nitrato de prata e nitrato de cromo(III); sintetizar nanopartículas de prata por rota verde; obter óxido de cromo; formular tinta condutora; formar estudantes; e socializar os conhecimentos produzidos com públicos acadêmicos e externos.
METODOLOGIA
Os resíduos foram recolhidos ao final das aulas e segregados segundo o método de origem. No resíduo de Mohr, a prata foi precipitada como AgCl, convertida em Ag₂O com NaOH e reduzida a prata metálica com sacarose hidrolisada. Para o resíduo de Volhard, a baixa solubilidade de AgSCN e AgBr exigiu uma rota alternativa, baseada na formação do complexo diaminoprata(I) em meio amoniacal e na redução com ácido ascórbico. No resíduo de Fajans, ajustou-se a acidificação para favorecer a separação do sólido na presença de dextrina (Afonso et al., 2003; Von Dollen et al., 2018; Assunção; Sousa Neto; Lins, 2024). A prata metálica foi dissolvida em ácido nítrico para produzir AgNO₃, cuja pureza foi avaliada por titulometria e caracterizada por difração de raios X (DRX).
O sobrenadante do método de Mohr, contendo Cr(VI), foi tratado com metabissulfito de sódio. A redução a Cr(III) foi acompanhada por espectrofotometria UV-Vis, seguida da precipitação de Cr(OH)₃ (Assunção; Sousa Neto; Lins, 2024). Uma fração foi convertida em nitrato de cromo(III) e avaliada em marcha analítica semimicro do grupo III de cátions; outra foi empregada na obtenção de Cr₂O₃ por rota assistida por extrato vegetal, com calcinação a 500 °C. O material foi caracterizado por DRX e testado, preliminarmente, como modificador de eletrodo de pasta de grafite em voltametria cíclica com ferricianeto.
O AgNO₃ recuperado foi empregado na síntese verde de nanopartículas de prata (AgNPs), utilizando extrato aquoso de folhas de Syzygium cumini como agente redutor e estabilizante. Dois delineamentos compostos centrais rotacionais avaliaram, sequencialmente, pH e temperatura e, depois, concentração de AgNO₃ e razão de extrato, abordagem compatível com estudos de otimização dessa síntese (Hombalimath et al., 2025). As dispersões foram caracterizadas por UV-Vis, espalhamento dinâmico de luz, potencial zeta e teor de fenólicos totais. A prata metálica recuperada também foi incorporada a uma tinta condutora com ligante polimérico e testada em circuito alimentado por bateria de 9 V (Oliveira et al., 2023). As etapas foram associadas a atividades formativas, elaboração de trabalhos acadêmicos e divulgação científica.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O AgNO₃ obtido do resíduo de Mohr apresentou pureza entre 93 e 95%, e a presença de prata metálica em fase cristalina única, cúbica de face centrada, foi confirmada por DRX. A aplicação da mesma rota ao resíduo de Volhard resultou em material multifásico, dominado por AgSCN e AgBr, e pureza de 36%. Em ensaios com a rota alternativa, a formação do complexo diaminoprata(I) e a redução por ácido ascórbico elevaram a pureza para aproximadamente 96%. Esses dados demonstram que a segregação na origem é uma condição técnica para a recuperação eficiente, e não apenas uma medida de organização do resíduo (Afonso et al., 2003; Von Dollen et al., 2018; Assunção; Sousa Neto; Lins, 2024).
A redução de Cr(VI) a Cr(III) foi evidenciada pelo desaparecimento da banda de absorção entre 360 e 380 nm. O nitrato de cromo(III) mostrou-se adequado ao uso didático na marcha analítica semimicro, enquanto o Cr₂O₃ apresentou fase cristalina confirmada por DRX. Os ensaios eletroquímicos preliminares indicaram que o material pode atuar como modificador de eletrodo de pasta de grafite, resultado que amplia a valorização do resíduo do método de Mohr para além da recuperação da prata.
Na síntese verde de AgNPs, o primeiro delineamento indicou influência da temperatura e da curvatura do pH, com tendência de máximo em torno de pH 8,5 e 39 °C, embora a capacidade preditiva do modelo completo tenha sido limitada. O segundo delineamento apresentou ajuste elevado (R² = 0,996) e identificou a concentração de AgNO₃ como principal fator para o rendimento. A condição integrada recomendada — pH 8,0, temperatura entre 32 e 60 °C, AgNO₃ entre 5,0 e 5,5 mmol L⁻¹ e razão de extrato de 0,25 — conciliou resposta óptica e estabilidade coloidal. As dispersões exibiram bandas plasmônicas entre 400 e 430 nm e potencial zeta entre 28 e 30 mV (Hombalimath et al., 2025). A tinta formulada com prata recuperada conduziu corrente suficiente para acender um LED em circuito simples, constituindo uma prova de conceito para materiais condutores de baixo custo (Oliveira et al., 2023).
A experiência integrou estudantes de graduação e pós-graduação às atividades laboratoriais e subsidiou três trabalhos de conclusão de curso em desenvolvimento, dedicados à recuperação da prata, à síntese de AgNPs e à recuperação do cromo. A socialização ocorreu em mostra escolar, na Mostra de Ciência do CCE/UFES e em eventos científicos. Foram produzidos dois trabalhos para a 48ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química (RASBQ), um resumo expandido publicado nos anais do VI SEQUINES e três trabalhos publicados nos anais da 49ª RASBQ. O conjunto de resultados recebeu o primeiro lugar na categoria Profissional de Nível Técnico do Prêmio Talentos CFQ 2026, reconhecimento que ampliou a visibilidade social da atuação técnico-científica desenvolvida na universidade.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A segregação dos resíduos por método de origem permitiu consolidar rotas eficazes para Mohr e Volhard e explicou as limitações observadas para Fajans. A recuperação do cromo ampliou o benefício ambiental da ação, enquanto a síntese verde de AgNPs e a prova de conceito da tinta condutora demonstraram a conversão de um passivo laboratorial em insumos de valor educacional e tecnológico. A formação de estudantes, a divulgação em espaços escolares e científicos e as publicações em anais materializam a integração entre ensino, pesquisa e extensão. Permanecem como etapas de continuidade a caracterização microscópica das AgNPs, a otimização do tratamento de Fajans e a fabricação e validação eletroquímica de eletrodos impressos com biocarvão e AgNPs, em continuidade ao uso de plataformas impressas de baixo custo (Oliveira et al., 2023).
REFERÊNCIAS
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