Estudo do equilíbrio e cinética de adsorção de um corante aniônico em quitosana

The phenomenon of adsorption is of fundamental importance for the treatment of textile effluents and removal of dyes. Chitosan is characterized as an excellent adsorbent material, not only for its adsorption capacity but also the low cost production. Equilibrium and kinetic studies were developed in...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2012
Main Author: Lima, Roberto Rodrigues Cunha
Orientador/a: Fonseca, José Luis Cardozo
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Físico-Química; Química
Assuntos em Portugês:
Assuntos em Inglês:
Dye
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/17660
Citação:LIMA, Roberto Rodrigues Cunha. Estudo do equilíbrio e cinética de adsorção de um corante aniônico em quitosana. 2012. 75 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Resumo Português:O fenômeno da adsorção é de fundamental importância no tratamento de efluentes têxteis e remoção de corantes. A quitosana caracteriza-se como excelente material adsorvente, não só pela sua capacidade de adsorção mas também pelo baixo custo de obtenção. Estudos cinéticos e de equilíbrio foram desenvolvidos neste trabalho para descrever o mecanismo de adsorção do azo-corante aniônico Alaranjado G em quitosana, com a obtenção de isotermas a partir da variação da concentração de corante na fase contínua. A cinética do processo foi analisada a partir de modelos envolvendo a adsorção de moléculas do corante em dois tipos de sítios: polares e apolares. Experimentos de adsorção foram desenvolvidos em água e em meios salinos com diferentes concentrações de NaCl, tanto para a determinação do tempo de equilíbrio como para a confecção de isotermas e curvas cinéticas nas quais a quantidade de corante adsorvido, medida de forma indireta, variou em função do tempo. Os experimentos revelaram abertura da estrutura do biopolímero com a elevação da concentração do Alaranjado G, acompanhada pela elevação do pH e modificação no tipo de interação entre o corante e a superfície do adsorvente, sugerindo comportamento preconizado pela equação de Langmuir em certa faixa de concentração do adsorvato e obedecendo à lei de Henry em concentrações mais elevadas, a partir do aumento do número de sítios disponíveis para a adsorção. Os estudos desenvolvidos mostraram que o meio salino reduz a capacidade de adsorção do Alaranjado G em quitosana e pode impedir, em certa concentração, a ocorrência de processo cooperativo de adsorção conforme mecanismo cinético em etapas sugerido como uma nova alternativa para a interpretação do fenômeno
Resumo inglês:The phenomenon of adsorption is of fundamental importance for the treatment of textile effluents and removal of dyes. Chitosan is characterized as an excellent adsorbent material, not only for its adsorption capacity but also the low cost production. Equilibrium and kinetic studies were developed in this study to describe the mechanism of adsorption of the anionic azo dye Orange G in chitosan, with the isotherms obtained from the variation of the concentration of dye in the continuous phase. The kinetics of the process was analyzed based on models involving the adsorption of molecules of the dye in nonpolar and polar sites. Adsorption experiments were carried out in water and in saline media with different NaCl concentrations, both for the determination of the equilibrium time as isotherms for making kinetic curves in which the amount of dye adsorbed measured indirectly varied with time. The experiments revealed the opening of the biopolymer structure with increasing concentration of Orange G, accompanied by high pH values and change on the type of interaction between the dye and the adsorbent surface, suggesting behavior advocated by the Langmuir equation in a certain range of concentration of the adsorbate and following the Henry's Law at higher concentrations, from the increased number of sites available for adsorption. The studies conducted showed that the saline medium reduces the chitosan s adsorption capacity according to a certain concentration, the occurrence of the cooperative adsorption process steps kinetic mechanism suggested as a new alternative for the interpretation of the phenomenon