Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 2007
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química ambiental e agrícola |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Carlos Henrique Ferreira de Souza |
| Orientador | CARLOS ROBERTO BELLATO |
| Outros membros | Danilo de Castro Silva, Junielly Tomaz Domingues, Thiago Vinícius Toledo |
| Título | Remoção de cromo (VI) de soluções aquosas por adsorção em hidróxido duplo lamelar de Co-Al-Cl, Mg-Al-Cl e Ni-Al-Cl: estudo cinético e de equilíbrio termodinâmico |
| Resumo | A utilização do cromo em processos industriais gera uma grande quantidade de efluente contendo principalmente o cromo (VI). Vários adsorventes vêm sendo empregados para a remoção de cromo de águas, dentre eles encontra-se os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs). A adsorção de Cr(VI) pelos HDLs compostos de cátions di e trivalentes (Mg-Al, Co-Al, Ni-Al, Zn-Al, Mg-Fe, Co-Fe, Ni-Fe, Zn-Fe) 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 500 °C por 4 horas, a fim de avaliar a variação na eficiência de adsorção pelo efeito da temperatura. O HDL Mg-Al-Cl foi sintetizado através de uma solução aquosa contendo os sais dos cátions Mg(II) e Al(III) para uma razão molar Mg-Al 2:1 no qual foi adicionada, numa taxa de 60 mL h-1, a uma solução alcalina de NaOH 0,3 mol L-1 contendo o ânion a ser intercalado 1,67 mol L-1 de NaCl sob agitação vigorosa a temperatura ambiente. O gel formado permaneceu sob agitação à temperatura ambiente por mais 140 minutos. Os dezesseis HDLs foram sintetizados de forma análoga e avaliados na remoção de cromo de efluentes de galvanoplastia na forma calcinada e não calcinada. 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. Nos estudos de capacidade de adsorção, 50 mg de cada HDL selecionado foi mantido em contato com 20 mL de diferentes concentrações de cromo (50 a 250 mg L-1) com temperatura controlada em 25, 30, 35, 40 e 45 °C, ajustado para pH igual a 7,0 e por 24 horas sob agitação constante. Estudos de cinética foram realizados variando o tempo de contato de 10 - 260 minutos, sendo mantidas as mesmas condições descritas anteriormente. O cromo foi determinado pelo método de Espectrometria de Absorção Atômica. No equilíbrio, o modelo de adsorção de Langmuir ajustou-se aos dados experimentais, comprovando que a adsorção ocorre em monocamada. As capacidades de adsorção previstas por este modelo (25 a 45 °C) para os três HDLs ficaram entre 39,49 e 67,39 mg g-1. Para estes HDLs, o modelo cinético de pseudo-segunda ordem foi ajustado aos dados experimentais da adsorção de Cr(VI), indicando quimiossorção. Os parâmetros termodinâmicos foram determinados e indicaram a natureza espontânea, exotérmica e química da adsorção. Na avaliação da reutilização do adsorvente, aplicou-se o processo de adsorção/dessorção por três ciclos consecutivos, utilizando NaOH 3% (m/v) como solução dessorvedora, mantendo até o terceiro ciclo, eficiência de adsorção entre 62,4 e 83,97% em relação ao primeiro ciclo. Quando aplicado em efluente real, os HDLs Ni-Al-Cl, Mg-Al-Cl e Co-Al-Cl apresentaram boa capacidade de adsorção, o que comprova o seu potencial para remoção de Cr(VI) de efluentes gerados em indústrias de galvanoplastia. |
| Palavras-chave | cromo (VI), adsorção, hidróxido duplo lamelar |
| Forma de apresentação..... | Painel |