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Tipo: Monografia
Título: Desenvolvimento e caracterização de adsorvente de baixo custo para a adsorção de metais pesados em efluentes
Autor(es): Brandler, Danieli
Primeiro Orientador: Dervanoski, Adriana
Primeiro coorientador: Vargas, Gean Delise Leal Pasquali
Primeiro membro da banca: Hartmann, Paulo Afonso
Segundo membro da banca: Korf, Eduardo Pavan
Resumo: Neste estudo foi realizado o desenvolvimento de um carvão vegetal a partir de tratamento térmico do coco de Jerivá (Syagrus romanzoffiana). O adsorvente desenvolvido demostrou potencial de aplicação na remoção de íons metálicos tóxicos presentes em efluentes. No adsorvente foram realizadas as caracterizações química e física. Os testes BET e BJH feitos com o objetivo de conhecer a área superficial do material estudado, volume de poros, distribuição do tamanho de poros e irregularidade da partícula. A análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi realizada com o objetivo de se obter as micrografias da estrutura física. Após caracterização do material adsorvente desenvolvido, foram realizados ensaios de adsorção, afim de verificar a eficiência do material na remoção de contaminantes metálicos presentes em águas. Neste estudo foi realizada a adsorção de níquel, cádmio, cobre e zinco monocomponentes e multicomponentes em reator batelada, em solução aquosa utilizando-se o adsorvente desenvolvido. Os ensaios de adsorção mostraram que o adsorvente apresenta afinidade pelos metais estudados. Através das isotermas de adsorção verificou-se que o melhor ajuste aos dados experimentais foi pela isoterma de Langmuir (R2= 0,96) e a maior capacidade de adsorção foi encontrada para o Ni2+ seguido pelo Cu2+, Cd2+ e Zn2+. Os testes foram realizados para três diferentes temperaturas onde a adsorção apresentou comportamento endotérmico. Isso pode ser atribuído ao aumento do número de sítios ativos na superfície do adsorvente com o aumento da temperatura. A adsorção se mostrou favorável energeticamente (1< nf <10 e 0< RL<1). Os parâmetros termodinâmicos tais como ΔHo, ΔSo e ΔGo confirmaram o processo endotérmico, favorável para os íons Ni2+, Cd2+ e Zn2+, porém não espontâneo para o íon Cu2+, podendo este novo adsorvente ser utilizado para remoção de metais pesados de águas de abastecimento. Para o sistema multicomponentes o adsorvente de coco de Jerivá se apresentou como efeito antagônico no processo de adsorção tendo maior preferência o Cu2+, seguido do Zn2+, Cd2+ e Ni2+, a ordem de preferência para captação é justificada com base no valor de eletronegatividade, valor de dureza/maciez, raios iônicos, energia de hidratação e afinidade eletrônica, etc. dos íons metálicos.
Abstract/Resumen: In this study, the removal of Ni2+, Cu2+, Cd2+ and Zn2+ ions from industrial effluent was investigated using a new adsorbent coconut of Jerivá (Syagrus romanzoffiana). This adsorbent can be used for the removal of toxic metallic ions present in effluents. The surface functionality, morphology, crystallinity, thermal stability and charge of the Syagrus romanzoffiana was studied. The BET and BJH tests were conducted with the objective of knowing the surface area of the studied material, pore volume, pore size distribution and particle irregularity. The Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis was performed with the purpose of obtaining the micrographics of the physical structure. The adsorption assays showed that the adsorbent developed has affinity for the studied metals. By adsorption isotherms, the best fit to the experimental data was the Langmuir isotherm (R2 = 0.96) and the highest adsorption capacity was found for Ni2+ followed by Cu2+, Cd2+ and Zn2+. The tests were performed at three different temperatures where the adsorption presented endothermic behavior. This can be attributed to the increase in the number of active sites on the surface of the adsorbent resulting in an increased temperature. The adsorption was energetically favorable (1 <nf <10 and 0 <RL <1). The thermodynamic parameters such as ΔHo, ΔSo and ΔGo have confirmed the favorable to the ions Ni2+, Cd2+ e Zn2+ but not spontaneous endothermic process to Cu2+, and this new adsorbent can be used to remove heavy metals from the water supply. For the multicomponent system, the adsorbent of the Jerivá coconut had an antagonistic effect in the adsorption process with Cu2+, followed by Zn2+ Cd2+ and Ni2+, the order of preference for uptake is justified based on the electronegativity value, hardness/oftness, ionic rays, hydration energy and electronic affinity, etc. of metal ions.
Palavras-chave: Remoção de metais pesados
Multicomponentes
Carvão ativado
Tratamentos de efluentes
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Erechim
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5155
Data do documento: Jun-2018
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental

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