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Tipo: Monografia
Título: Adsorção de fósforo em matriz produzida a partir de resíduo da indústria de fundição
Autor(es): Hendges, Letiane Thomas
Primeiro Orientador: Wenzel, Bruno München
Primeiro coorientador: Braun, Julia Catiane Arenhart
Primeiro membro da banca: Borba, Fernando Henrique Borba
Segundo membro da banca: Mayer, Idemar
Resumo: Este estudo teve como objetivo aplicar o processo de adsorção em uma solução aquosa contendo fósforo. O adsorvente testado foi o fumo residual do forno de fundição a arco elétrico foi utilizado na produção de uma matriz capaz de adsorver fósforo de soluções aquosas, sendo avaliado o processo de adsorção. Para isso, uma caracterização física e química foi realizada, incluindo análises de MEV e EDS. A influência do pH (3, 5,5 e 8), temperatura (25, 35 e 45 °C), e a concentração de fósforo na solução (10, 20, 30, 40, 50 mg L - 1 ) foram investigadas em testes experimentos de adsorção, realizados em banho com agitação recíproca e com controle de temperatura. A caracterização do adsorvente indicou uma estrutura com micropartículas e sugere-se a ausência de poros, bem como compostos de ferro e oxigênio que podem ser associados a óxidos de ferro, que promovem a adsorção. Os resultados obtidos a partir dos experimentos de equilíbrio apontaram um comportamento de adsorção multicamada, em que foram identificadas duas etapas de adsorção: (i) adsorção monocamada, com energia de ligação característica da coexistência de quimissorção e fisissorção; (ii) adsorção multicamada, favorecida por pH ácido, com ligação física devido a interações menos intensas. O modelo que apresentou melhor ajuste pelo coeficiente de determinação e coeficiente de determinação ajustado dos dados da cinética de adsorção foi o modelo de Avrami, cujas as taxas de transformações são baixas no início e perto do equilíbrio, ao final do processo. O processo se mostrou dependente do pH e da temperatura, pois conforme o pH e a temperatura tem-se diferentes espécies do fósforo e do ferro na solução que podem se ligar ou se repelir. Assim, o sistema de adsorção proposto se mostrou eficiente e pode ser utilizada para a remoção de fósforo de soluções aquosas.
Abstract/Resumen: This study aimed to apply the adsorption process to an aqueous solution containing phosphorus. The adsorbent tested was the residual smoke from the electric arc furnace was used in the production of a matrix capable of adsorbing phosphorus from aqueous solutions, and the adsorption process was evaluated. For this, a physical and chemical characterization was performed, including analyzes of SEM and EDX. The influence of pH (3,5, 5 and 8), temperature (25, 35 and 45 ° C), and the initial concentration of phosphorus in the solution (10, 20, 30, 40, 50 mg L -1 ) was investigated through of a series of equilibrium adsorption experiments in a bath system. The characterization indicated a structure with microparticles and the absence of pores, as well as iron and oxygen compounds that can be associated with iron oxides, that promote the adsorption. The results obtained from the equilibrium experiments indicated a multi-layer adsorption behavior, in which two adsorption steps were identified: (i) monolayer adsorption, with a binding energy characteristic of the coexistence of chemisorption and physisorption; (ii) multilayer adsorption, favored by acid pH, with physical binding due to less intense interactions. The model that presented the best fit for the adsorption kinetics data was the Avrami model, whose transformation rates are low at the beginning and close to equilibrium at the end of the process. The process has been shown to be dependent on pH and temperature since different pH and temperature have different phosphorus and iron species in the solution that can bind or repel. Thus, the proposed adsorption system proved efficient and can be used for the removal of phosphorus from aqueous solutions.
Palavras-chave: Adsorção
Fumo residual
Indústria de fundição
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Cerro Largo
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/1760
Data do documento: 14-Dez-2017
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental

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