Adsorção de adenina em montmorillonitas modificadas com ferro : uma investigação de química prebiótica - Teixeira, Bruna Schoenberger (2024)
Resumo: Acredita-se que a vida no planeta Terra tenha surgido entre 3,85 e 3,5 bilhões de anos e que minerais podem ter atuado como protetores e/ou catalizadores das reações de síntese essenciais ao surgimento da vida no planeta, atuando na pré-concentração de biomoléculas A modificação desses minerais pode promover alterações em sua superfície e consequentemente em suas propriedades físico-químicas Dessa forma, esta Dissertação trata da modificação da argila montmorillonita com íons de Fe2+ e Fe3+ e da investigação das capacidades adsortivas do mineral modificado, em relação a adenina, uma das bases nitrogenadas que compõe as cadeias de DNA e RNA, estruturas responsáveis pelo código genético Após a modificação da montmorillonita com ferro, técnicas espectroscópicas, de análise textural, e difratometria de raios-X foram utilizadas para caracterizar as amostras A adenina foi dissolvida em água destilada e em solução proposta para água do mar artificial, que simula a composição salina da água do mar de aproximadamente 4, bilhões de anos A adsorção da adenina nos argilominerais foi confirmada através dos espectros FT-IR As isotermas de adsorção foram estudadas somente para montmorillonita lavada e para Fe3+-montmorillonita, devido a oxidação do Fe2+ à Fe3+, que foi comprovada pelos resultados de DRX e espectroscopia Mössbauer O modelo que melhor se ajustou ao processo de adsorção foi o modelo de Sips Dentre as temperaturas estudadas, 3, 45 e 6°C, a isoterma que apresentou melhor valor de qmax foi a isoterma de adsorção de adenina em solução de água do mar artificial (4, Ga) em Fe3+-montmorillonita à 6 °C, com valor de qmax de 96,65 mg g-1 Os fatores de sepação RL calculados através do parâmetro “K” de Langmuir indicaram processo de adsorção favorável, assim como os parâmetros termodinâmicos, que indicaram que processo de adsorção é favorável e espontâneo, com contribuição significativa da entropia do sistema A adsorção de ferro na superfície do mineral indicou a formação de um novo sítio de adsorção, em que ferro e adenina se coordenam, levando ao aumento de entalpia do sistema Os melhores resultados para adsorção de adenina adsorvida em Fe3+-montmorillonita em água do mar artificial 4, Ga, demonstraram que tanto os íons Fe3+ quanto os íons presentes na água do mar articial 4, Ga influenciam no processo de adsorção da adenina, indicando a relevância desses íons nos possíveis processos de pré-concentração de biomoléculas na Terra primitiva Desta forma, os resultados deste estudo contribuem para o estudo de Química Prebiótica e de evolução dos sistemas químicos