Estudo cinético e termodinâmico da adsorção do neodímio em resina de troca iônica.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Morais, Rafaela Aparecida Pedro de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13401
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Morais, Rafaela Aparecida Pedro deLeão, Versiane AlbisRocha, Sônia Denise FerreiraMageste, Aparecida BarbosaLadeira, Ana Cláudia QueirozLeão, Versiane AlbisLadeira, Ana Cláudia Queiroz2021-07-22T19:35:03Z2021-07-22T19:35:03Z2020MORAIS, Rafaela Aparecida Pedro de. Estudo cinético e termodinâmico da adsorção do neodímio em resina de troca iônica. 2020. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13401Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os Elementos de Terras Raras (ETR) compreendem os quinze elementos da série de lantanídeos, bem como o ítrio e o escândio. Devido a demanda cada vez maior de ETR de alta pureza e de seus compostos, a purificação e separação destes elementos tem ganhado cada vez mais atenção ao longo dos anos. Um dos métodos mais promissores para separar, purificar e pré-concentrar os ETR é a adsorção. Nesta dissertação, foram realizados ensaios para avaliar a influência do tempo de contato e concentração inicial na adsorção de neodímio pela resina fortemente ácida IR120Na. Observou-se que após 90 minutos de ensaio, o carregamento do adsorvente se manteve constante. Os dados cinéticos se ajustaram melhor ao modelo de pseudoprimeira ordem, com valores de r2 maiores que 0,978 e k entre 0,0720 e 0,1309, e energia de ativação igual a 11,03kJ.mol-1 , determinada na faixa de 25°C - 70°C. Os dados de equilíbrio, em diferentes temperaturas, foram descritos pela isoterma de Langmuir e foram usados para estimar os valores de ΔH0 , 36,4kJ.mol-1 , e ΔS0 , 129,8J.K-1 .mol-1 . Assim, os valores de ΔG0 para as temperaturas de 28°C, 40°C e 52°C foram obtidos, sendo respectivamente iguais a - 2,6kJ.mol-1 , -4,2kJ.mol-1 e -5,7kJ.mol-1 . Os valores negativos de ΔG0 e ΔH0 confirmaram que a adsorção do íon neodímio na resina IR120Na é um processo espontâneo e endotérmico.The Rare Earth Elements (ETR) comprise the fifteen elements of the lanthanide series, as well as yttrium and scandium. Due to the increasing demand for high purity ETR and its compounds, the purification and separation of these elements has gained attention over the years. One of the most promising methods to separate, purify and concentrate the ETR is adsorption. In this work, tests were carried out to evaluate the influence of contact time and initial concentration on the adsorption of neodymium by the strongly acidic resin IR120Na. It was observed that after 90 minutes of testing, the loading of the adsorbent remained constant. The kinetic data adjusted better to the pseudo-first order model, with r2 values greater than 0.978 and k between 0.0720 and 0.1309, and activation energy equal to 11.03kJ.mol-1, determined in the range of 25°C - 70°C. The equilibrium data, at different temperatures, were described by the Langmuir isotherm and were used to estimate the values of ΔH0, 36.4kJ.mol-1, and ΔS0, 129.8J.K-1.mol-1. Thus, the ΔG0 values for the temperatures of 28°C, 40°C and 52°C were obtained, being respectively equal to -2.6kJ.mol-1, -4.2kJ.mol-1 and -5.7kJ.mol-1. The negative values of ΔG0 and ΔH0 confirmed that the adsorption of the neodymium ion on the IR120Na resin is a spontaneous and endothermic process.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 16/07/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessAdsorçãoGomas e resinas - troca iônicaCinética químicaTermodinâmica - isotermaCompostos de neodímioEstudo cinético e termodinâmico da adsorção do neodímio em resina de troca iônica.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALDISSERTAÇÃO_EstudoCinéticoTermodinâmico.pdfDISSERTAÇÃO_EstudoCinéticoTermodinâmico.pdfapplication/pdf1720014http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/13401/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_EstudoCin%c3%a9ticoTermodin%c3%a2mico.pdff8d9f232eb9e3c5d0707d10fc147adf0MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/13401/2/license_rdf9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/13401/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53123456789/134012021-07-22 15:39:30.863oai:localhost: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332021-07-22T19:39:30Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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