Contribuição ao estudo da adsorção de cátions por alumina ativada.

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Pena, Rosinelson da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adsorção de cátions; Cation adsorption
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-26092025-113449/

O trabalho consistiu no levantamento de dados de equilíbrio de adsorção de cátions em solução, por alumina adsorvente, obtida pela ativação térmica da gibsita. O objetivo principal foi verificar o comportamento da adsorção dentro e entre Famíliasda Tabela Periódica, incluindo metais alcalinos (\'Li POT.+\', \'Na POT.+\' e \'k POT.+\'), alcalino-terrosos (\'Mg POT.2+\', \'Ca POT.2+\' e \'Ba POT.2+\') e de transição (\'Ag POT.+\', \'Zn POT.2+\' e \'Cd POT.2+). Os dados de equilíbrio foram levantadosatravés de ensaios em batelada, nos quais 100 ml da solução contendo o cátion foram colocados em contato com 1 g da alumina adsorvente, em \"becker\" de 250 ml, coberto com vidro de relógio. Manteve-se o conjunto sob agitação, com auxílio deagitador magnético, a uma temperatura fixa, gerada por um banho termostático, durante 30 minutos. O tempo ótimo de contato adsorbato-adsorvente foi obtido através da cinética de adsorção de cada cátion estudado. Estudou-se: a influência do ânionna capacidade de adsorção do adsorvente para cada cátion; a influência da relação carga/raio iônico ou raio hidratado na capacidade de adsorção; prováveis mudanças na forma das isotermas; o efeito da temperatura na capacidade de adsorção,obtendo isotermas a \'30 GRAUS\'C, \'50 GRAUS\'C e \'70 GRAUS\'C, a partir dos quais pôde-se calcular os calores de adsorção; a influência do pH na capacidade de adsorção; a interferência de um cátion na adsorção de outro, em adsorção demisturas binárias e ternárias; um método para recuperação dos cátions e do adsorvente (dessorção). Ajustou-se, ainda, os dados experimentais aos modelos de Langmuir e Freundlich. Constatou-se que: o ânion tem uma influência significativa na capacidade deabsorção do absorvente; a capacidade de adsorção aumenta de cima para baixo dentro de uma Família da Tabela Periódica, ou seja, com o aumento do raio iônico e com a redução da relação carga/raio iônico; todos os cátions estudados apresentaram ) isotermas do tipo I; a capacidade de adsorção aumentou com a temperatura em alguns casos (\'Li POT.+\', \'Zn POT.2+\' e \'Cd POT.2+\') e diminui em outros (\'K POT.+\', \'Mg POT.2+\', \'Ca POT.2+\' e \'Ba POT.2+\'). De acordo com os calores deadsorção calculados, a adsorção de todos os cátions estudados ocorreu por ação de forças físicas (adsorção física); a capacidade de adsorção favorecida por todos os cátions estudados aumentou com o aumento do pH; na adsorção de uma mistura decátions, um cátion desfavoreceu a adsorção de outro, ou dos demais; foi possível retirar totalmente, por um processo de dessorção, os cátions adsorvidos pela alumina adsorvente, por do contato com uma solução aquosa de ácido clorídrico. Osmodelos de Langmuir e Freundlich ajustaram-se com boa precisão os dados experimentais, podendo ser utilizados na predição de dados de equilíbrio dos sistemas estudados.