Obtenção e caracterização de bioadsorventes a partir de algas marinhas para remoção de cromo hexavalente em solução aquosa

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Gomes, Luana Mirtes de Freitas
• Orientador(a): Leite, Ricardo Henrique de Lima
• Banca de defesa: Martins, Daniel Freitas Freire , Bezerra, Diogo Pereira
• 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: tratamento de efluentes; adsorção; cinética; isoterma; effluent treatment; adsorption; kinetics; isotherm
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5402

O meio ambiente, ao longo das últimas décadas, vem sofrendo com o aumento populacional e a intensa industrialização da economia global, que tem seus pontos positivos, mas muitas vezes também negativos em relação a impactos ambientais que podem ocorrer com a má destinação de resíduos industriais no meio ambiente. Como consequência, há um aumento significativo da poluição dos diversos ecossistemas planetários. Dentre os poluentes gerados pelas indústrias, os metais tóxicos se destacam por seus efeitos deletérios aos organismos vivos. Quando íons metálicos tóxicos são lançados como resíduos industriais, na água, no solo ou no ar, podem ser absorvidos pelos vegetais e animais, provocando intoxicações ao longo da cadeia alimentar, podendo chegar até o homem. O cromo hexavalente é, dentre os metais tóxicos, um dos mais estudados devido a seus graves efeitos na saúde humana. Diversos processos de remoção de poluentes em soluções aquosas têm sido propostos; dentre os quais a adsorção é um dos mais atrativos, por sua versatilidade, podendo ser utilizado para remoção de metais e outros poluentes. Neste contexto, a biomassa de alga vem sendo um dos materiais alternativos mais estudados para esse processo. Isso se deve a composição de sua parede celular, que é rica em grupos funcionais, que podem ser interessantes para o processo de adsorção, tais como: carboxílicos (-COOH), sulfônicos (-SO3H) e hidroxil (-OH). Este trabalho teve como objetivo testar e comparar três diferentes tipos de algas marinhas - alga parda, Dictyota Mertensii (DM); alga vermelha, Gracilaria Cervicornis (GC); e alga verde, Ulva Fasciata (UV) - para adsorção de cromo hexavalente em solução aquosa. Os materiais foram caracterizados por granulometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR); posteriormente foram realizados estudos cinéticos e de equilíbrio, aplicando-se modelos cinéticos e isotermas de adsorção. Os ensaios de adsorção mostraram que a capacidade máxima de adsorção de cromo hexavalente no equilíbrio e na temperatura de 58 °C e concentrações iniciais variando de 25 a 1000 mg/L foi de: 332 mg/g para a DM; 296 mg/g para GC e 193,5 mg/g para UF. Quanto à descrição da cinética, o modelo que melhor se ajustou aos dados da DM foi o de pseudo-primeira ordem; para GC e UF foi o modelo de Elovich. Em relação aos dados de equilíbrio, os modelos que melhor descreveram os resultados experimentais foram Langmuir (28 e 48 °C) e Freundlich (38 e 58 °C) para a alga DM; enquanto para a alga GC os modelos de Toth (28 °C), Langmuir (38 °C), Sips (48 °C) e Temkin (58 °C) foram os que melhor se ajustaram; já para a alga UF, os modelos que melhor se ajustaram foram os das isotermas de Langmuir (28 e 38 °C) e Freundlich (48 e 58 °C). Os resultados mostraram que os bioadsorventes obtidos a partir de algas marinhas têm potencial para remoção de cromo hexavalente nas condições investigadas. Sendo o material mais eficiente o obtido a partir da alga parda (DM).