Remoção de Cr(VI) de soluções aquosas por adsorção em hidróxidos duplos lamelares e em quitosana quimicamente modificada e suas aplicações em efluentes de galvanoplastia

• Autor(a) principal: Toledo, Thiago Vinícius
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://locus.ufv.br/handle/123456789/229
• topic: Adsorção; Troca iônica; Biomoléculas - Purificação; Cromo (VI); Hidróxidos duplos lamelares; Adsorption; Ion exchange; Biomolecules - Purification; Chromium (VI); Layered double hydroxides; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA

Neste trabalho, a hidrotalcita, um hidróxido duplo lamelar, teve suas propriedades de troca iônica combinadas com as propriedades magnéticas do óxido de ferro para produzir um adsorvente magnético, o HT-Fe 500. Este compósito magnético pode ser utilizado para a remoção de contaminantes aniônicos de águas e em seguida removido do meio por um simples processo magnético. A remoção de cromo(VI) de soluções aquosas foi avaliada através de experimentos de adsorção pelo método da batelada. A capacidade de adsorção, obtida a partir do modelo de Langmuir-Frendlich se mostrou dependente da temperatura e teve valores estimados em 25,93 e 48,31 mg g-1, respectivamente, para as temperaturas de 25 e 30 ° C. Resultados foram satisfatórios quando se empregou este adsorvente para a remoção de Cr(VI) de efluentes gerados em processos de galvanoplastia. A adsorção de Cr(VI) por hidróxidos duplos lamelares (HDLs) contendo os cátions metálicos Mg(II)/Al(III), Mg(II)/Fe(III), Co(II)/Al(III), Co(II)/Fe(III), Ni(II)/Al(III), Ni(II)/Fe(III), Zn(II)/Al(III) e Zn(II)/Fe(III) também foi investigada. Para todos estes HDLs variou-se o tipo de ânion interlamelar (CO32- e Cl-). Para os materiais contendo CO32- promoveu-se a calcinação, a fim de avaliar a variação na eficiência de adsorção pelo efeito da temperatura. Após estudo preliminar de adsorção de Cr(VI) pelos materiais sintetizados, o grupo dos HDLs contendo o cloreto como ânion interlamelar foi o que apresentou maior eficiência de adsorção. Assim, os HDLs Ni-Al-Cl, Mg-Al-Cl e Co-Al-Cl foram selecionados para os estudos posteriores. Para estes HDLs, o modelo cinético de pseudo-segunda ordem se ajustou aos dados experimentais da adsorção de Cr(VI) indicando quimiossorção. No equilíbrio, o modelo de Langmuir se ajustou aos dados experimentais de adsorção, comprovando que a adsorção ocorre em monocamada. As capacidades de adsorção previstas por este modelo (25 a 45 ° para os três HDLs ficaram entre 39,49 e 67,39 mg g-1. Os parâmetros C) termodinâmicos foram determinados e indicaram a natureza espontânea, exotérmica e química da adsorção. Ainda neste estudo, a adsorção de Cr(VI) por partículas magnéticas de quitosana modificadas com etilenodiamina e Fe3+ (MPCh-EDA-FeCL) foi também estudada pelos métodos da batelada e de coluna de leito fixo. De acordo com o modelo de Langmuir, a capacidade máxima de adsorção obtida ficou entre 78,43 e 59,07 mg g-1. Foram determinados os parâmetros termodinâmicos (-14,22 < &#8710;G° < -12,50 kJ mol-1, &#8710;H° = - 39,85 kJ mol-1 e &#8710;S° = - 0,086 kJ mol-1 K-1) que indicaram a natureza espontânea, exotérmica e química de adsorção. No estudo da coluna de leito fixo, a capacidade máxima de adsorção das colunas foi maior do que 52,27 mg g-1. Os resultados foram satisfatórios quando se empregou os adsorventes na remoção de Cr(VI) de efluente de processos de galvanoplastia.