Emprego da folha e de material extraído da folha de ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller) na remoção de íons Cd2+ e Pb2+ de soluções aquosas.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Josiane Lopes de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11990
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Oliveira, Josiane Lopes deFroes, Roberta Eliane SantosMendes, Louise AparecidaSpeziali, Marcelo GomesFroes, Roberta Eliane SantosSoares, Liliane Catone2020-03-12T12:26:01Z2020-03-12T12:26:01Z2019OLIVEIRA, Josiane Lopes de. Emprego da folha e de material extraído da folha de ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller) na remoção de íons Cd2+ e Pb2+ de soluções aquosas. 2019. 81 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11990Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.A presença de contaminantes inorgânicos em águas residuais, industriais e efluentes tem sido um grande problema ambiental. Esse tipo de contaminação representa um risco não só para a população humana, mas também para a sobrevivência de outros animais, microrganismos e plantas. Os principais tratamentos utilizados para o devido lançamento de tais efluentes em corpos hídricos, muitas vezes, não têm se mostrado adequados e/ou são de custo elevado. Assim, o presente trabalho consistiu no emprego do pó da folha de ora-pro-nóbis (OPN) e do polímero natural arabinogalactano (aragal) extraído da mesma planta (que são materiais de baixo valor agregado) na remoção de íons Pb2+ e Cd2+ de soluções aquosas. Os dois materiais (OPN e aragal) foram caracterizados por FTIR, TG, Análise elementar, MEV, EDS, determinação de PCZ e número de funções ácidas. A eficiência de remoção de íons Pb2+ e Cd2+ por ambos os materiais foi avaliada em diferentes valores de pH e verificou-se que o pH 5,0 favorece a remoção dos íons de ambos os metais; que a utilização do OPN leva a uma percentagem de remoção de íons Cd2+ e Pb2+ maior em relação ao aragal e que ambos os materiais têm uma maior afinidade pelos íons Pb2+ em relação aos íons Cd2+ . Além disso, estudou-se a eficiência de remoção de íons Pb2+ e Cd2+ pelo OPN em sistema bicomponente para diferentes valores de pH inicial, assim como, a eficiência de remoção desses íons metálicos em função da concentração inicial para sistema monocomponente. As isotermas de adsorção de Cd2+ e Pb2+ pelo OPN foram modeladas pelos modelos de Langmuir e Freundlich sendo que o modelo de Langmuir ajustou melhor os dados de equilíbrio obtidos experimentalmente para ambos os íons. As capacidades máximas de adsorção determinadas experimentalmente utilizando-se o OPN como adsorvente foi 1,1360 ± 0,0006 mmol L-1 para o Cd2+ e 1,00 ± 0,03 mmol L-1 para o Pb2+ . Em relação à capacidade de adsorção de Cd2+ e Pb2+ empregando-se aragal, esse material apresentou uma capacidade de adsorção satisfatória. Investigou-se a força de interação íon-OPN através de ensaios de dessorção empregando-se como eluentes: água deionizada, solução de NaNO3 0,1 mol L-1 e solução de HNO3 0,1 mol L-1 . Este último eluente dessorveu cerca de 99% de Cd2+ e 89% de Pb2+, sendo assim indicado para a recuperação do metal retido, assim como, para se obter um material a ser reutilizado em outros ciclos de remoção de metais. Além disso, nessa etapa foi confirmado que a adsorção de íons Pb2+ acontece preferencialmente em sítios de maior energia enquanto a adsorção de íons Cd2+ acontece em maior escala em sítios menos energéticos.The presence of inorganic contaminants in effluent and industrial wastewater has been a major environmental problem. This type of contamination poses a risk not only to human population, but also for the survival of other animals, micro-organisms and plants. The main treatments for effluents released into water bodies have often proved to be inadequate and / or costly. Thus, the present work describes the use of powder ora-pro-nobis leaves (OPN) and natural product arabinogalactan (aragal) polymer extracted from the same plant (which are low value added materials) in the removal of Pb2+ and Cd2+ ions from aqueous solutions. The materials were characterized by FTIR, TG, Elemental analysis, SEM, EDS, PCZ and determination of the number of acid functions. The efficiency for removal of Pb2+ and Cd2+ ions by both materials was evaluated at different pH values. It was found that pH 5.0 favors the removal of ions for both metals; the use of OPN leads to a higher percentage of removal of Cd2+ and Pb2+ ions in relation to the aragal and that both materials have a higher affinity for Pb2+ ions in relation to Cd2+ ions. In addition, the efficiency of removal of Pb2+ and Cd2+ ions by the OPN in a twocomponent system for different initial pH values was studied, as well as the removal efficiency of these ions as a function of the initial concentration for a single-component system. The adsorption isotherms of Cd2+ and Pb2+ by the OPN were modeled according to the Langmuir and Freundlich models. The Langmuir model adjusted better for the equilibrium data obtained experimentally for both ions. The maximum adsorption capacities determined experimentally using the OPN as adsorbent was 1.1360 ± 0.0006 mmol L-1 for Cd2+ and 1.00 ± 0.03 mmol L-1 for Pb2+. In relation to the adsorption capacity of Cd2+ and Pb2+ , using aragal, this material displayed satisfactory adsorption capacity. The OPN ion interaction force was investigated using desorption tests using eluents: deionized water, 0.1 mol L-1 NaNO3 solution and 0.1 mol L -1 HNO3 solution. The latter eluent desorbed about 99% Cd2+ and 89% Pb2+, thus being showing the reusability of the material to be for further metal removal cycles. Moreover, in this step it was confirmed that the adsorption of Pb2+ ions occurs preferentially in sites of higher energy while the adsorption of Cd2+ ions occurs on a larger scale in less energetic sites. Keywords: Arabinogalactan, adsorption, alternative biosorbent, inorganic contaminants, cadmium, lead.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 03/03/2020 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/openAccessPolissacarídeosAdsorçãoCádmioChumboEmprego da folha e de material extraído da folha de ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller) na remoção de íons Cd2+ e Pb2+ de soluções aquosas.Use of the leaf and material extracted from the ora-pro-nobis leaf (Pereskia aculeata Miller) in the removal of Cd2+ and Pb2+ ions from aqueous solutions.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/11990/5/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/11990/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/11990/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/11990/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALDISSERTAÇÃO_EmpregoFolhaMaterial.pdfDISSERTAÇÃO_EmpregoFolhaMaterial.pdfapplication/pdf1701000http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/11990/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_EmpregoFolhaMaterial.pdf57af5c6b52ad09c5ffa6ef13f5650c23MD51123456789/119902020-08-26 09:18:32.637oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332020-08-26T13:18:32Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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