Caracterização do sistema de pelotas de palygorskita da região de Guadalupe-PI/Brasil e casca de banana liofilizada e estudo para viabilidade na aplicação de pelotas na adsorção de íons de cádmio

• Autor(a) principal: Marçano, Giullia Bertrand
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/19370
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Palygorskita; Cádmio

Com o desenvolvimento industrial e crescimento populacional, as necessidades humanas mudaram e favorecem a contaminação de leitos aquosos por metais tóxicos, como os íons de cádmio. Há alguns métodos de remoção já conhecidos e eficientes, como a adsorção por carvão ativado, adsorvente o qual gera muitos resíduos e possui elevados custos operacionais. Por serem abundantes e de baixo custo, os argilominerais são uma alternativa para material adsorvente, como o exemplo da palygorskita que é um argilomineral que apresenta propriedades adsortivas, mas por sua granulometria muito fina, é necessário ser pelotizada para viabilizar sua aplicação em escala industrial e evitar sua colmatação nos vasos filtrantes. Nesse trabalho foi avaliada a eficiência de uma pelota de palygorskita, casca de banana liofilizada e cera WAX® ao comparar com resultados obtidos para o argilomineral em pó. As amostras de palygorskita e casca de banana foram caracterizadas, bem como a mistura em pó. Foram obtidos os espectros vibracionais na região do infravermelho (FTIR) das amostras que indicaram bandas características dos materiais, além de serem submetidas também a análise termogravimétrica (TG-DTG) e a fluorescência de raios X (FRX). A curva de TG-DTG indicou os eventos térmicos esperados para as amostras individuais e para a mistura em pó e o FRX indicou forte presença de óxidos de silício, ferro, alumínio, magnésio e potássio na palygorskita e a presença de potássio na casca de banana e foi importante ressaltar a elevada perda por calcinação obtida para a casca. Foi medido o potencial Zeta das amostras, o que indicou uma carga superficial negativa na faixa de pH estudada para as amostras analisadas. Também foram obtidas imagens por microscópio eletrônico de varredura (MEV) que mostraram as estruturas particulares de cada amostra e a formação do aglomerado devido a interação da mistura. Para a caracterização mineralógica do argilomineral e da mistura em pó, foi realizada a difratometria de raios X (DRX) que mostrou os picos referentes a estrutura cristalina da palygorskita e do quartzo presentes. As propriedades texturais do argilomineral e da mistura foram avaliadas pelos métodos BET e B.J.H. indicando uma diminuição da área superficial de 120 para 12,46 m2 g -1 e diminuição do volume de poros de 0,096 para 0,027 cm3 g -1 , porém um aumento do tamanho médio dos poros de 4,64 para 9,11 nm quando comparando a palygorskita isolada com o sistema, respectivamente. As pelotas foram preparadas e apresentaram estabilidade ao meio aquoso, mas a resistência física não foi adequada. Comparando o potencial adsortivo, houve um aumento de eficiência de aproximadamente 12% do que era esperado em relação a palygorskita isolada e em pó, o que é positivo considerando a menor concentração de argilomineral, diminuição da superfície específica e consequente menor quantidade de sítios ativos disponíveis.