Estudo de adsorção do íon Pb2+ por apatitas sintéticas

• Autor(a) principal: Simionato, Guilhardo Franciosi
• Data de Publicação: 2017
• 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/1/15357
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Hidroxiapatita; Adsorção; Cinética química; Espectroscopia de absorção atômica; Hydroxylapatite; Adsorption; Chemical kinetics; Atomic absorption spectroscopy

A indústria emprega o chumbo em inúmeros processos, principalmente por seu fácil emprego em ligas metálicas, gerando grande quantidade de dejetos. Possui alta toxicidade e é nocivo a toda atividade biológica, possui grande capacidade acumulativa em organismos, é capaz de inibir a atividade de algumas enzimas, bloquear a ação do cálcio e interagir com proteínas fundamentais. Diversas técnicas são empregadas na descontaminação destes dejetos industriais, como troca iônica, osmose reversa, eletrodiálise, e precipitação química, entretanto, estes processos são complexos, caros, e muitas vezes, de baixa eficiência. Desta forma, processos de adsorção vem sendo estudados como meios alternativos, possuindo alta eficiência e baixo custo para o tratamento destes resíduos. Este trabalho tem como objetivo estudar o emprego de apatitas como a hidroxiapatita (HAP), Ca10(PO4)6(OH)2, sintetizada a partir do emprego de cascas de ovos como precursor de cálcio, em pH 5-7 e em pH 10-12, em comparativo com HAP controle, sintetizada a partir do emprego de hidróxido de cálcio Ca(OH)2 PA, em pH 5-7 e em pH 10-12, de forma a verificar a eficácia da utilização das cascas de ovos como fonte de cálcio. De modo a verificar sua eficiência para a remoção de chumbo (Pb2+) presente em meio aquoso sintético, utilizou-se soluções com concentrações de 10 ppm e 20 ppm, simulando reais situações de contaminações ambientais. As apatitas utilizadas como adsorvente neste trabalho foram sintetizadas em trabalhos anteriores, os materiais já haviam sido caracterizados por difratometria de raios X, confirmando-se a formação de HAP como fase majoritária. A HAP adsorvente sintetizada em pH 5-7 apresentou pH(PCZ) de 7,12 e a sintetizada em pH 10-12 apresentou pH(PCZ) de 7,55. Na espectroscopia de infravermelho observou-se as interações provocadas pela presença de chumbo na estrutura da HAP. No estudo cinético, verificou-se que o tempo de equilíbrio para HAP sintetizadas em pH 5-7 foi de 5,0 minutos em soluções de 20 ppm em Pb2+, e de 60,0 minutos para soluções de 10 ppm em Pb2+. Para HAP sintetizadas em pH 10-12 foi de 5,0 minutos em soluções de 10 ppm em Pb2+, e de 60,0 minutos para soluções de 20 ppm em Pb2+. O ajuste matemático para todas as amostras resultou no modelo de pseudo-segunda ordem, com coeficiente de determinação muito próximo a 1. As HAP sintetizadas a partir do emprego de cascas de ovos como fonte de cálcio como precursor de síntese, mostraram-se altamente eficientes na remoção do chumbo, chegando a valores muito similares aos obtidos nos ensaios de adsorção empregando a HAP controle.