Estudo de adsorção de mercúrio em palygorskita pelotizada da região de Guadalupe-PI /Brasil

• Autor(a) principal: Furlanetto, Rayssa Paula Paz
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7740
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA; Palygorskita; Mercúrio; Adsorção

O descarte de metais potencialmente tóxicos em corpos hídricos produz efeitos ambientais e à saúde humana. Técnicas tradicionais de remoção destes metais possuem limitações na aplicabilidade em corpos hídricos. Neste contexto, pesquisas com argilominerais, como a palygorskita, vêm sendo realizadas como alternativa eficiente e menos custosa. A palygorskita é um silicato complexo de magnésio que apresenta estrutura fibrosa e cristais alongados, a sua carga superficial negativa é ideal para a adsorção de cátions, no entanto, a sua aplicação na adsorção de íons metálicos em solução é complexa, pois a granulometria fina do mineral (< 37 µm) é um fator limitante no processo de filtragem, o que seria facilitado pelo processo de pelotização. Assim, a palygorskita (PI/Brasil) foi beneficiada e caracterizada por meio das técnicas de difratometria de raios X, de espectrometria de fluorescência de raios X, de capacidade de troca catiônica, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. O processo de pelotização da amostra beneficiada envolveu aglomerantes, WAX MERCK e Cimento Portland 32, com concentração entre 1 e 20 % m/m, totalizando 100 gramas para cada ensaio. As pelotas secas foram submersas em solução com valores de pH igual a 2,5, 5,0, 6,0 e 10,0 por 12 h para avaliar a estabilidade. Os ensaios físicos demonstraram estabilidade das pelotas produzidas com 10 % m/m WAX MERCK e 20 % m/m de Cimento Portland 32, utilizadas nos ensaios de adsorção. Os ensaios de adsorção foram realizados em uma coluna de vidro de 125 mL com 60 g do palygorskita pelotizada e 180 mL de solução de Hg(NO3)2 com concentrações de 0,005, 0,25, 0,50, 1,50, 2,00, 3,00, 4,00 e 5,00 mmol L-1 com auxílio de bomba peristáltica de vazão 2,4 L h-1 para do efeito do tempo e estudo termodinâmico no processo adsortivo. As concentrações de mercúrio foram quantificadas no LUMEX para o estudo do efeito do tempo e por Espectrometria de absorção atômica. Os resultados obtidos no processo de adsorção foram ajustados pelos modelos de adsorção de Langmuir, de Freundlich e de Dubinin-Radushevic. A caracterização mineralógica indicou que a amostra é constituída principalmente por palygorskita, quartzo e caulinita e sua composição química apresentou teores majoritários de MgO, SiO2, Al2O3 e Ti2O. O estudo do tempo definiu tempo ótimo de adsorção em 120 min. Por meio do modelo Dubinin-Radushevic (R2 = 0,9949) foi possível calcular capacidade máxima de adsorção de 12,9 mmol de Hg2+ por grama de palygorskita e energia livre de adsorção de 11,18 kJ, caracterizando a natureza química da adsorção.