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https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/23392| Título: | Biossorção de cobre em solução aquosa utilizando os pós das folhas do cajueiro (Anacardium occidentale L.) e da carnaúba (Copernicia prunifera) |
| Autor(es): | Pereira, Jéssyca Emanuella Saraiva |
| Orientador: | Barros Neto, Eduardo Lins de |
| Palavras-chave: | Adsorção;Pó das folhas do cajueiro;Pó das folhas da carnaúba;Cobre |
| Data do documento: | 14-Fev-2017 |
| Referência: | PEREIRA, Jéssyca Emanuella Saraiva. Biossorção de cobre em solução aquosa utilizando os pós das folhas do cajueiro (Anacardium occidentale L.) e da carnaúba (Copernicia prunifera). 2017. 88f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017. |
| Resumo: | Nas últimas décadas, a contaminação dos corpos de água por metais pesados vem se tornando um sério problema ambiental. O descarte inadequado de efluentes contaminados por íons de metais, mesmo em pequenas concentrações, podem causar sérios danos aos seres humanos, a fauna, flora e a microbiota, comprometendo assim, a qualidade de vida do ecossistema presente. Diante deste contexto, é necessário o tratamento destes efluentes a níveis ambientalmente aceitáveis antes de lançá-los no meio ambiente. Não obstante a isso, o uso de bioadsorventes para o tratamento de efluentes contaminados, como alternativa a métodos convencionais, tem sido objeto de estudo de diversas pesquisas contemporâneas. Nessa perpectiva, este trabalho buscou analisar a viabilidade da utilização do pó das folhas in natura do cajueiro vermelho (Anacardium occidentale L.) e da carnaúba (Copernicia prunifera) como adsorventes para remoção de íons de cobre presentes em efluentes sintéticos. Inicialmente, foram investigadas as propriedades físico-químicas de ambas as folhas, utilizado ensaios de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raio-X (DRX), fluorescência de raio-X (FRX), analise termogravimétrica (TG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e adsorção física de nitrogênio (BET). Os estudos de adsorção foram realizados em sistema de batelada, cujo os efeitos do pH (3,0 a 10,0), da concentração do adsorvente (2 a 20 gL-1), do tamanho de partícula (0,6 a 0,075mm) e da concentração inicial do adsorbato (10 a 150 mgL-1) foram avaliados. Os resultados indicaram um aumento na capacidade de adsorção para valores de pH entre 3 e 7. Após atingir pH igual a 7, observa-se que a capacidade de adsorção é reduzida, para ambos os estudos. Com relação a avaliação da variação da concentração do adsorvente, observou-se que para o pó das folhas do cajueiro o aumento da quantidade de massa não afetou o processo de remoção, no entanto, para o pó das folhas da carnaúba observou-se que o percentual de remoção é diretamente proporcional ao aumento da massa. Para ambos os casos estudados, observou-se uma melhor eficiência quando se utilizou partículas com tamanhos compreendidos entre 0,106 e 0,075 mm. O estudo da concentração inicial para os bioadsorventes apresentaram comportamento semelhantes. A quantidade de adsorção aumenta com o aumento na concentração inicial dos íons em solução. Os dados experimentais das isotermas de adsorção realizadas no pó da folha de cajueiro melhor se ajustaram ao modelo de Freundlich, todavia, para o pó da folha da carnaúba o modelo de Langmuir mostrou-se mais adequado. A cinética do processo de adsorção, para ambos os adsorventes, atingiu o equilíbrio logo nos primeiros minutos de reação, aproximadamente, 2 minutos. De modo geral, os dados experimentais melhor ajustaram-se ao modelo de pseudo-primeira ordem para ambos os adsorventes. Comparando os adsorventes em estudo, observa-se que o pó da folha da carnaúba apresentou um desempenho superior de remoção dos íons de cobre, atingindo um percentual de cerca de 79 %, onde nas mesmas condições de temperatura, concentração inicial, massa de adsorvente e volume da solução, o pó da folha do cajueiro removeu cerca de 19 %. Os resultados mostraram que o pó das folhas do cajueiro e da carnaúba apresentam características apropriadas para o processo de adsorção do cobre e que podem ser uma alternativa a processos clássicos de tratamento de efluentes. |
| Abstract: | Lately, the contamination of water bodies caused by heavy metals has become a serious environmental issue. The discharge of effluents which contain heavy metal ions, even at small concentration, without an adequate treatment damages human beings, fauna, and flora thus this affects the wellness of the entire ecosystem. Therefore, these effluents require certain treatment to lower the ions level to an environmentally acceptable concentration before discharging them into the environment. Additionally, bioadsorbents have been used for the treatment of contaminated effluents as an alternative to conventional methods. They have also been largely studied in recent researches. Hence, this work aims to evaluate the usage of red cashew (anacardium occidentale L) leaves and carnaúba (copernicia prunifera) leaves, in powder form, as adsorbents for copper ions removal from synthetic effluents. The physicochemical properties of both leaves were investigated, using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (FRX), thermogravimetric analysis (TG), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and physical nitrogen adsorption (BET).The adsorption studies were carried out in a batch system, whose effects of pH (3.0 to 10.0), adsorbent concentration (2 to 20 gL-1), particle size (0.6 to 0.075 mm) And the initial concentration of the adsorbate (10 to 150 mgL-1) were evaluated. The results indicated an increase in adsorption capacity at pH values between 3 and 7. After reaching pH equal to 7, it is observed that the adsorption capacity is reduced for both studies. Regarding the evaluation of the variation of the adsorbent concentration, it was observed that for the powder of the cashew leaves the increase of the mass quantity did not affect the removal process, however, for the powder of the leaves of the carnauba it was observed that the Percentage of removal is directly proportional to the mass increase. For both cases studied, a better efficiency was observed when using particles with sizes between 0.106 and 0.075 mm. The initial concentration study for the bioadhesives presented similar behavior. The amount of adsorption increases with the increase in the initial concentration of the ions in solution. The experimental data of the adsorption isotherms performed on the cashew leaf powder best fit the Freundlich model, however, for the carnauba leaf powder the Langmuir model was more adequate. The kinetics of the adsorption process for both adsorbents reached equilibrium in the first few minutes of reaction, approximately, 2 minutes. In general, the experimental data better fit the pseudo-first order model for both adsorbents. Comparing the adsorbents performance, it was observed that the carnauba leaves powder removed a superior copper ion amount, reaching a removal percentage approximately equal to 79 %, whereas, under the same conditions of temperature, initial concentration, adsorbent mass and solution volume, the cashew leaves powder showed a removal percentage approximately equal to 19 %. The results showed that both the cashew and carnauba leaves powder present the appropriate features for copper adsorption and they both represent an alternative to traditional effluent treatment processes. |
| URI: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23392 |
| Aparece nas coleções: | PPGEQ - Mestrado em Engenharia Química |
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