Silica mesoporosa sba-15 modificada com ácido etilenodiaminotetracético – síntese, caracterização e adsorção de cátions (ca2+ e mg2+) em água potável

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Marques, Vanessa da Silva Bezerra lattes
Orientador(a): Santos, Francisco Kleberson Gomes dos lattes
Banca de defesa: Leite, Ricardo Henrique de Lima lattes, Nunes, Shirlle Kátia da Silva lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Centro de Engenharias - CE
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
SBA-15
EDTA
Adsorção
Íons Ca2+ e Mg2+
Adsorption
Ions
Ca2+ e Mg2+
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Link de acesso: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/4468
Resumo: Uma gestão insatisfatória, modificações nos parâmetros de consumo e a estiagem submetem muitas partes do mundo a sobreviver diante da escassez de água potável (MARINOSKI; RUPP; GHISI, 2018) e a qualidade da água potável deve ser avaliada para seu consumo adequado. Águas que apresentam dureza duras, podem levar ao acúmulo de depósitos minerais em tubos e aparelhos que utilizam água em bases regulares, afetando o desempenho e o tempo de vida útil desses itens. Além disso, na presença de sabões, os ácidos graxos formaram um precipitado insolúvel com íons cálcio, dificultando a espuma e a limpeza, além de outros problemas gerados pelo alto teor de íons Ca2+ e Mg2+ presentes na água (HAGE & CARR, 2012). O objetivo desse trabalho foi estudar a remoção de íons Ca2+ e Mg2+ usando uma sílica mesoporosa do tipo SBA-15 funcionalizada com ácido etilenodiaminotetraacético (SBA-15C) e comparada com sua matriz pura (SBA-15 B). Esse adsorvente foi testado em solução de íons Ca2+ e Mg2+ com concentração de 250 mg.L-1 como pH=9, variando a temperatura em 25 40 e 50°C e o adsorvente do meio (SBA-15; EDTA-SBA-15). Os materiais mesoporosos foram sintetizados por meio do método hidrotérmico e caracterizados por TG/DTG, DRX e BET; os resultados de adsorção mostraram remoção de íons Ca2+ e Mg2+ em um curto tempo (aproximadamente 5 min) e o ajuste do pH apresentou melhores resultados de remoção e a aplicação de materiais mesoporosos do tipo SBA-15 mostrou-se promissora no tocante à redução da dureza de água residual ou potável.
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Águas que apresentam dureza duras, podem levar ao acúmulo de depósitos minerais em tubos e aparelhos que utilizam água em bases regulares, afetando o desempenho e o tempo de vida útil desses itens. Além disso, na presença de sabões, os ácidos graxos formaram um precipitado insolúvel com íons cálcio, dificultando a espuma e a limpeza, além de outros problemas gerados pelo alto teor de íons Ca2+ e Mg2+ presentes na água (HAGE & CARR, 2012). O objetivo desse trabalho foi estudar a remoção de íons Ca2+ e Mg2+ usando uma sílica mesoporosa do tipo SBA-15 funcionalizada com ácido etilenodiaminotetraacético (SBA-15C) e comparada com sua matriz pura (SBA-15 B). Esse adsorvente foi testado em solução de íons Ca2+ e Mg2+ com concentração de 250 mg.L-1 como pH=9, variando a temperatura em 25 40 e 50°C e o adsorvente do meio (SBA-15; EDTA-SBA-15). Os materiais mesoporosos foram sintetizados por meio do método hidrotérmico e caracterizados por TG/DTG, DRX e BET; os resultados de adsorção mostraram remoção de íons Ca2+ e Mg2+ em um curto tempo (aproximadamente 5 min) e o ajuste do pH apresentou melhores resultados de remoção e a aplicação de materiais mesoporosos do tipo SBA-15 mostrou-se promissora no tocante à redução da dureza de água residual ou potável.Unsatisfactory management, changes in consumption parameters and drought undermine many parts of the world to survive in the face of drinking water shortages (MARINOSKI; RUPP; GHISI, 2018) and the quality of drinking water must be evaluated for its adequate consumption. Water that has hard hardness can lead to the accumulation of mineral deposits in pipes and appliances that use water on a regular basis, affecting the performance and the useful life of these items. In addition, in the presence of soaps, the fatty acids formed an insoluble precipitate with calcium ions, making it difficult to foam and cleaning, as well as other problems generated by the high content of Ca2 + and Mg2 + ions present in water (HAGE & CARR, 2012). The objective of this work was to study the removal of Ca2 + and Mg2 + ions using a mesoporous silica of SBA-15 type functionalized with ethylenediaminetetraacetic acid (SBA-15C) and compared with its pure matrix (SBA-15 B). This adsorbent was tested in solution of Ca 2+ and Mg 2 + ions at a concentration of 250 mg.L-1 as pH = 9, varying the temperature at 25 40 and 50 ° C and the adsorbent medium (SBA-15, EDTA-SBA-15 ). The mesoporous materials were synthesized by the hydrothermal method and characterized by TG / DTG, XRD and BET; the adsorption results showed removal of Ca2 + and Mg2 + ions in a short time (approximately 5 min) and pH adjustment showed better removal results and the application of mesoporous materials of the SBA-15 type showed promising for the reduction of hardness of residual or potable water.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFERSABrasilCentro de Engenharias - CEMARQUES, Vanessa da Silva Bezerra. Silica mesoporosa sba-15 modificada com ácido etilenodiaminotetracético – síntese, caracterização e adsorção de cátions (ca2+ e mg2+) em água potável. 2019. 58 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2019.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICASBA-15EDTAAdsorçãoÍons Ca2+ e Mg2+SBA-15EDTAAdsorptionIonsCa2+ e Mg2+Silica mesoporosa sba-15 modificada com ácido etilenodiaminotetracético – síntese, caracterização e adsorção de cátions (ca2+ e mg2+) em água potávelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSAinstname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSATEXTVanessaSBM_DISSERT.pdf.txtVanessaSBM_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain98734https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4468/3/VanessaSBM_DISSERT.pdf.txte8654b5a9ef2ed2b8686fe51303ecbdcMD53THUMBNAILVanessaSBM_DISSERT.pdf.jpgVanessaSBM_DISSERT.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1366https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4468/4/VanessaSBM_DISSERT.pdf.jpga0883addc83556102910f23e250c06f4MD54ORIGINALVanessaSBM_DISSERT.pdfVanessaSBM_DISSERT.pdfapplication/pdf1892678https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4468/1/VanessaSBM_DISSERT.pdf68f34ce696819d2a9f6b2e41ddfd787bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4468/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52prefix/44682022-06-06 18:14:51.19oai:repositorio.ufersa.edu.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttp://bdtd.ufersa.edu.br/oai/requestdirecaosisbi@ufersa.edu.br|| direcaosisbi@ufersa.edu.bropendoar:2022-06-06T21:14:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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