Avaliação da remoção de Al3+ em meio aquoso por adsorção em casca de arroz in natura e cascas modificadas quimicamente

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Coutinho, Pedro Lino Jone
• Orientador(a): Oliveira, Marcone Augusto Leal de
• Banca de defesa: Silva, Júlio Cesar Jóse da , Martelli, Patrícia Benedini
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Alumínio; Casca de arroz; Planejamento de Experimento Box-Behnken; Aluminium; Rice Husk; Box-Behnken Experiment design
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/372

Atualmente, um dos mais graves problemas relacionado com a poluição ambiental é a contaminação da água, principalmente, devido ao descarte inadequado de resíduos industriais e agrícolas. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a remoção de Al3+ em meio aquoso por adsorção em casca de arroz in natura e cascas de arroz modificadas quimicamente. Para tal foram realizados experimentos em escala laboratorial e em batelada verificando-se a remoção da concentração de alumínio quando em contato com o biossorvente até atingir-se o tempo de equilíbrio. Foram utilizados três tipos de biosorventes: casca de arroz in natura (CN) e cascas modificadas quimicamente com solução ácida (CTA) e solução básica (CTB), a fim de avaliar qual delas proporciona a melhor adsorção do alumínio solúvel. Foram realizados três planejamentos estatísticos de experimento fatoriais 33 Box-Behnken para a otimização das condições de modo a encontrar a melhor resposta para a adsorção do alumínio em sistema de batelada. As condições ótimas encontradas através do planejamento para CTB, que teve melhor resposta de adsorção do metal, com uma recuperação de 97,60 % foram: (X1) massa 0,1500 g; (X2) volume 7,5 mL e (X3) tempo de contato solução de alumínio e o biossorvente de 5 horas. Durante a execução do planejamento de experimento fatorial 33 Box-Behken foi mantido em comum o pH 5,0 e a concentração do Al3+ em 30,0 mg L-1. A técnica analítica utilizada para quantificação do metal na solução após a adsorção foi à espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS). Encontradas as condições ótimas prosseguiu-se com os demais estudos, a exemplo do estudo de efeito de pH considerando a faixa de 4,0 a 6,0 e estudos de isotermas de adsorção adotando os modelos de Langmuir e Freundlich. O melhor pH para adsorção do Al3+ foi 5,0 sendo que acima deste valor ocorrem perdas por precipitação em forma de hidróxido. Essas perdas devem ser levadas em consideração durante os cálculos após a sua adsorção. O modelo de Langmuir, foi o que teve valores de coeficientes de determinação (R2) altos e relativamente próximo de 1, apresentando desse modo o devido ajuste das isotermas linearizadas, comparativamente ao modelo de Freundlich que apresentou coeficientes de determinação inferiores. Desse modo o biossorvente usado neste trabalho mostrou-se eficiente na remoção do alumínio, tanto na forma modificada CTB assim como na forma CN, em detrimento da forma modificada CTA que apresentou sempre baixas capacidades adsortivas de Al3+, nas condições estabelecidas e consideradas ótimas neste trabalho.