Utilização de sílica mesoporosa magnética para remoção de bário contido em água

• Autor(a) principal: Reolon, Caroline Mayara Meurer
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13254
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA; Água potável - Contaminação; Materiais magnéticos; Adsorção; Drinking water - Contamination; Magnetic materials; Adsorption

Devido ao crescimento populacional e industrial, faz-se necessária uma maior utilização de água e, como consequência, ocorre uma maior inserção de resíduos descartados inadequadamente. Com isso, os íons de metais, como o contaminante bário, estão cada vez mais presentes nas águas superficiais e subterrâneas. Segundo a OMS, a concentração máxima de bário em uma água potável é de 0,7 mg.L-1 Desse modo, técnicas de tratamento por adsorção para sua remoção estão sendo cada vez mais desenvolvidas. Materiais magnéticos finamente particulados são considerados potenciais removedores de contaminantes, em razão da alta capacidade de adsorção, da fácil separação por magnetização e do baixo custo de sua síntese. Este trabalho propõe a remoção do contaminante bário (Ba2+) utilizando como material adsorvente o sólido magnético Fe3O4@SiO2, mediante à síntese, caracterização e avaliação da capacidade de adsorção. Além disso, foi avaliado o melhor modelo de isoterma que descreve o processo de adsorção estudado. O sólido sintetizado foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho, isotermas de adsorção-dessorção de N2, pelo método BET, difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, análise termogravimétrica e o ponto de carga zero. Com os testes de caracterização foi possível identificar o recobrimento de sílica e, consequentemente, o aumento da área superficial dos poros, elevando a capacidade de adsorção do sólido magnético. Avaliou-se a capacidade de adsorção através de sistemas de batelada, variando-se os parâmetros de massa, concentração, tempo, temperatura e pH. Os dados obtidos foram ajustados para os modelos cinéticos de pseudo-primeira e segunda ordem, sendo este último o que apresentou melhores ajustes. A isoterma obtida do gráfico Qe versus Ce é classificada como isoterma do tipo S “Spherical”, atuando na forma de adsorção cooperativa. Os dados de equilíbrio não foram ajustados pelas isotermas de Langmuir e Freundlich. Verificou-se uma adsorção máxima de 0,27 mg de Ba2+ por grama de adsorvente, sendo esse resultado obtido utilizando-se 0,10 g de Fe3O4@SiO2, a partir de 15 minutos de contato. Verificou-se também que alterando-se a temperatura e pH da solução, a capacidade de adsorção de Fe3O4@SiO2 não sofre alteração.