APLICAÇÃO DE ARGILA ORGANOFÍLICA PARA A ADSORÇÃO DE METAIS PESADOS PRESENTES EM RESÍDUOS DE CURTUME
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Data de Publicação: | 2021 |
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Texto Completo: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/4361 |
Resumo: | The present work claimed to evaluate the use of organophilic clay in the removal of heavy metals Cr (VI) and Fe (II) present in aqueous solutions. Part of the clay in nature sample was chemically treated with CTAB, giving rise to the organophilic clay. Through the analysis of the infrared spectrum of clay in nature and organophilic clay, it was possible to identify the groups of functions CH2 and CH3, which show the replacement of inorganic cations present in interlamellar clay spaces with CTAB cations. Through the pH effect test, it was found that pH 2 is the most efficient for the adsorption of Cr (VI) since at this pH the surface of the adsorbent is highly protonated, affecting the electrostatic interaction with this anion. The pH 5 showed the most efficient for Fe (II), since this cause undergoes repulsion of the surface at low pH, and this repulsion decreases with the increase in pH. The kinetic model that best fitted both tested metal ions was the pseudo-second order. The Langmuir and Freundlich isothermal models were submitted to the evaluation of experimental results, and Freundlich presented the best fit for both metals. In the competitive adsorption study at pH 2 and 4, Fe (II) obtained 100% adsorption at both pH’s while Cr (VI) obtained removal rates of 62.6 and 64,7% at pH 2 and 4 respectively. |
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Through the analysis of the infrared spectrum of clay in nature and organophilic clay, it was possible to identify the groups of functions CH2 and CH3, which show the replacement of inorganic cations present in interlamellar clay spaces with CTAB cations. Through the pH effect test, it was found that pH 2 is the most efficient for the adsorption of Cr (VI) since at this pH the surface of the adsorbent is highly protonated, affecting the electrostatic interaction with this anion. The pH 5 showed the most efficient for Fe (II), since this cause undergoes repulsion of the surface at low pH, and this repulsion decreases with the increase in pH. The kinetic model that best fitted both tested metal ions was the pseudo-second order. The Langmuir and Freundlich isothermal models were submitted to the evaluation of experimental results, and Freundlich presented the best fit for both metals. In the competitive adsorption study at pH 2 and 4, Fe (II) obtained 100% adsorption at both pH’s while Cr (VI) obtained removal rates of 62.6 and 64,7% at pH 2 and 4 respectively.O presente trabalho teve como objetivo avaliar o uso da argila organofílica na remoção dos metais pesados Cr (VI) e Fe (II) de soluções aquosas, os quais estão presentes em resíduos de curtume. Parte da amostra de argila in natura foi quimicamente tratada com CTAB, dando origem à argila organofílica. Por espectrofotometria de infravermelho das argilas in natura e organofílica, foi possível identificar os grupos funcionais CH2 e CH3, que evidenciam a substituição dos cátions inorgânicos presentes nos espaços interlamelares das argilas por cátions orgânicos provenientes do CTAB. O estudo do efeito de pH na adsorção dos metais indicou que o pH=2 é o mais eficiente para a adsorção de Cr (VI) já que neste pH a superfície do adsorvente encontra-se altamente protonada, aumentando a interação eletrostática com esse ânion. O pH=5 se mostrou o mais eficiente para o Fe (II), já que este cátion sofre repulsão da superfície em pH’s baixos, sendo que tal repulsão diminui com o aumento do pH. O modelo cinético que mais se ajustou a ambos os íons metálicos testados foi o de pseudosegunda ordem. Os modelos isotérmicos de Langmuir e Freundlich foram aplicados na avaliação dos resultados experimentais, sendo que o de Freundlich apresentou o melhor ajuste para ambos os metais. No estudo de adsorção competitiva em pH 2 e 4, o Fe (II) obteve 100 % de adsorção em ambos os pH’s enquanto que o Cr (VI) obteve índices de remoção iguais a 62,6 e 64,7 % em pH 2 e 4 respectivamente.Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2022-11-30T14:58:15Z No. of bitstreams: 1 Artur Rocha Coelhovec.pdf: 18560264 bytes, checksum: aa31f59a8a1c6c6d20217571a56f540f (MD5)Made available in DSpace on 2022-11-30T14:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Artur Rocha Coelhovec.pdf: 18560264 bytes, checksum: aa31f59a8a1c6c6d20217571a56f540f (MD5) Previous issue date: 2021-02-18application/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCETUFMABrasilCOORDENAÇÃO DO CURSO DE QUÍMICA LICENCIATURA/CCETAdsorção;Metais Pesados;Argilas;CurtumeAdsorption;Heavy Metals;Clays;TanneryEvolução, Sistemática e Ecologia QuímicaAPLICAÇÃO DE ARGILA ORGANOFÍLICA PARA A ADSORÇÃO DE METAIS PESADOS PRESENTES EM RESÍDUOS DE CURTUMEAPPLICATION OF ORGANOPHILIC CLAY FOR THE ADSORPTION OF HEAVY METALS PRESENT IN TANNERY WASTEinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALArtur Rocha Coelhovec.pdfArtur Rocha Coelhovec.pdfapplication/pdf18560264http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/4361/2/Artur+Rocha+Coelhovec.pdfaa31f59a8a1c6c6d20217571a56f540fMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82255http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/4361/1/license.txt97eeade1fce43278e63fe063657f8083MD51tede/43612022-11-30 11:58:15.269oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312022-11-30T14:58:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false |
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The present work claimed to evaluate the use of organophilic clay in the removal of heavy metals Cr (VI) and Fe (II) present in aqueous solutions. Part of the clay in nature sample was chemically treated with CTAB, giving rise to the organophilic clay. Through the analysis of the infrared spectrum of clay in nature and organophilic clay, it was possible to identify the groups of functions CH2 and CH3, which show the replacement of inorganic cations present in interlamellar clay spaces with CTAB cations. Through the pH effect test, it was found that pH 2 is the most efficient for the adsorption of Cr (VI) since at this pH the surface of the adsorbent is highly protonated, affecting the electrostatic interaction with this anion. The pH 5 showed the most efficient for Fe (II), since this cause undergoes repulsion of the surface at low pH, and this repulsion decreases with the increase in pH. The kinetic model that best fitted both tested metal ions was the pseudo-second order. The Langmuir and Freundlich isothermal models were submitted to the evaluation of experimental results, and Freundlich presented the best fit for both metals. In the competitive adsorption study at pH 2 and 4, Fe (II) obtained 100% adsorption at both pH’s while Cr (VI) obtained removal rates of 62.6 and 64,7% at pH 2 and 4 respectively. |
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