Avaliação da poatencialidade da perlita natural e expandida na adsorção de metais

The contamination by metal ions has been occurring for decades through the introduction of liquid effluent not treated, mainly from industrial activities, rivers and lakes, affecting water quality. For that the effluent can be disposed in water bodies, environmental standards require that they be ad...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2012
Main Author: Belarmino, Loilde Damasceno
Orientador/a: Melo, Dulce Maria de Araújo
Co-advisor: Fernandes, Nedja Suely lattes
Format: Tese
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:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/17752
Citação:BELARMINO, Loilde Damasceno. Avaliação da poatencialidade da perlita natural e expandida na adsorção de metais. 2012. 126 f. Tese (Doutorado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Resumo Português:A contaminação por íons metálicos vem ocorrendo há décadas através do lançamento de efluentes líquidos não tratados, principalmente de atividades industriais, nos rios e lagos, comprometendo a qualidade da água. Para que os efluentes possam ser descartados em corpos d'água, as normas ambientais exigem que os mesmos sejam adequadamente tratados, de modo que a concentração dos metais não ultrapasse os limites de condições padrões de lançamento no corpo receptor. Vários métodos para tratamento de efluentes têm sido apresentados na literatura, porém muitos deles são de alto custo e baixa eficiência. O processo de adsorção vem sendo utilizado como eficaz para remoção de íons metálicos. Neste trabalho são apresentados estudos para avaliar a potencialidade da perlita como adsorvente na remoção de metais em solução modelo. A perlita, na sua forma natural (PN) e expandida (PE), foi caracterizada por fluorescência de raios X, difração de raios X, análise da área superficial usando adsorção física de nitrogênio (método BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As características físicas e a composição química apresentadas pelo material foram adequadas para o estudo de adsorção. Ensaios de adsorção pelo método de banho finito para soluções modelo dos íons metálicos Cr3+, Cu2+, Mn2+ e Ni2+ foram realizados, com intuito de estudar o efeito do pH, da massa do adsorvente e do tempo de contato na remoção de íons em solução. Os resultados demonstraram que a perlita apresenta boa capacidade de adsorção. A PN apresenta maior capacidade de adsorção (mg g-1) do que a PE. De acordo com os valores da constante de Langmuir, qm (mg g-1), a capacidade máxima da monocamada foi obtida e em termos de proporção de massa, encontrou-se a seguinte ordem experimental de adsorção: Cr3+ (2,384 mg g-1) > Ni2+ (0,585 mg g-1) > Mn2+ (0,515 mg g-1) > Cu2+ (0,513 mg g-1) sobre a PN e Cr3+ (1,932 mg g-1) > Ni2+ (0,514 mg g-1) > Cu2+ (0,421 mg g-1) > Mn2+ (0,364 mg g-1) sobre a PE. Os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir em relação ao de Freundlich para os íons Cu2+, Mn2+ e Ni2+. No entanto, para os íons Cr3+, ambos, os modelos se ajustaram adequadamente aos dados experimentais
Resumo inglês:The contamination by metal ions has been occurring for decades through the introduction of liquid effluent not treated, mainly from industrial activities, rivers and lakes, affecting water quality. For that the effluent can be disposed in water bodies, environmental standards require that they be adequately addressed, so that the concentration of metals does not exceed the limits of standard conditions of release in the receptor. Several methods for wastewater treatment have been reported in the literature, but many of them are high cost and low efficiency. The adsorption process has been used as effective for removal of metal ions. This paper presents studies to evaluate the potential of perlite as an adsorbent for removing metals in model solution. Perlite, in its natural form (NP) and expanded (EP), was characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, surface area analysis using nitrogen adsorption (BET method), scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The physical characteristic and chemical composition of the material presented were appropriate for the study of adsorption. Adsorption experiments by the method of finite bath for model solutions of metal ions Cr3+, Cu2+, Mn2+ and Ni2+ were carried out in order to study the effect of pH, mass of the adsorbent and the contact time on removal of ions in solution. The results showed that perlite has good adsorption capacity. The NP has higher adsorption capacity (mg g-1) than the EP. According to the values of the constant of Langmuir qm (mg g-1), the maximum capacity of the monolayer was obtained and in terms of proportion of mass, we found the following order experimental adsorption: Cr3+ (2.194 mg g- 1) > Ni2+ (0.585 mg g-1) > Mn2+ (0.515 mg g-1) > Cu2+ (0.513 mg g-1) and Cr3+ (1.934 mg g-1)> Ni2+ (0.514 mg g-1) > Cu2+ (0.421 mg g-1) > Mn2+ (0.364 mg g-1) on the NP and EP, respectively. The experimental data were best fitted the Langmuir model compared to Freundlich for Cu2+, Mn2+ and Ni2+. However, for the Cr3+, both models fit the experimental data