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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/50414| Tipo: | TCC |
| Título: | Adsorção de íons metálicos utilizando zeólita 4A sintética: efeito das cinzas volantes do carvão como fonte de alumínio e silício |
| Autor(es): | Silva, Luiz Thiago Vasconcelos da |
| Orientador: | Nascimento, Ronaldo Ferreira do |
| Coorientador: | França, Antônia Mayza de Morais |
| Palavras-chave: | Adsorção de metais;Cinzas volantes do carvão;Zeólita |
| Data do documento: | 2019 |
| Citação: | SILVA, Luiz Thiago Vasconcelos da. Adsorção de íons metálicos utilizando zeólita 4A sintética: efeito das cinzas volantes do carvão como fonte de alumínio e silício. 2019. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Resumo: | A poluição nos corpos hídricos resultante do descarte inadequado de efluentes contaminados com metais tóxicos geram diversos problemas para o meio ambiente. Várias técnicas podem ser utilizadas para remoção desses íons metálicos do meio aquático, sendo o processo de adsorção a técnica tida como a mais eficiente. Nesse processo, faz-se uso de uma diversidade de materiais adsorvente, no qual nesse estudo será dada ênfase a utilização da zeólita 4A. Assim, o presente trabalho visa avaliar a eficiência da zeólita 4A na remoção de íons metálicos, Cu2+, Cd2+, Pb2+ e Zn2+, em meio aquoso. Para isso, a zeólita 4A foi sintetizada pela rota hidrotérmica partindo duas fontes de precursores, a primeira foi utilizando reagentes padrões (ZA-P) e a outra a cinzas volantes do carvão (ZA), resíduo de uma indústria termelétrica do Estado do Ceará. Ambos os materiais obtidos foram caracterizados pelas técnicas de DRX, MEV, IV e CTC. As duas zeólitas foram conduzidas a testes de adsorção em batelada com solução sintética multielememtar dos íons Cu2+, Cd2+, Pb2+ e Zn2+. Os parâmetros investigados nos experimentos de adsorção, foram o efeito da dosagem, tempo de contato e o equilíbrio de adsorção. A quantificação inicial e final dos íons metálicos nos experimentos de adsorção foram realizados utilizando o equipamento de Espectroscopia de Absorção Atômica com Chama. Os resultados revelaram na caracterização que ambos os materiais sintetizados apresentaram como fase cristalina majoritária a zeólita 4A. No estudo de dosagem, a massa de 0,10 g apresentou os melhores resultados para ZA-P e ZA, sendo ZA obtentora de melhores resultados de remoção do que ZA-P e o Pb2+ detentor da melhor porcentagem de remoção em ambos os materiais, 95% para ZA e 93% para ZA-P. Além disso, observou-se que ZA apresentou menos tempo de contato (10 minutos) quando comparada com ZA-P (50 minutos). No teste de equilíbrio de adsorção o modelo de Langmuir conseguiu modelar quase todos resultados, somente o cátion Zn2+ para ZA foi modelado através da expressão de Freundlich. A afinidade dos íons estudados pelos os materiais seguiram a ordem de (Pb2+ > Cd2+ > Zn2 > Cu2+) para ZA-P e (Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Zn2+) para ZA. Por fim, foi identificado que os materiais estudados possuem o potencial para aplicação como adsorventes de Cu2+, Cd2+, Pb2+ e Zn2+ em soluções aquosas e além disso a cinza volante do carvão, pode ser reciclada para obtenção de zeólita. |
| Abstract: | Pollution on water bodies resulting from improper disposal of toxic metal contaminated effluents cause several problems for the environment. Several techniques can be used to remove these metal ions from the aquatic media, the adsorption process being the most efficient technique. In this process, a diversity of adsorbent materials is used, in which the use of zeolite 4A will be emphasized in this study. Thus, the present work aims to evaluate the efficiency of zeolite 4A as adsorbent material for the removal of metallic ions, Cu2+, Cd2+, Pb2+ e Zn2+, in aqueous media. For this, zeolite 4A was synthesized by the hydrothermal route starting from two sources of precursors, one from standard reagents (ZA-P) and the other from coal fly ash (ZA), a residue from a thermoelectric industry from state of Ceara. Both materials obtained were characterized by XRD, SEM, IV and CTC techniques. The materials were conducted to batch adsorption tests with multi-element synthetic solution of the metal ions (Pb2 +, Cu2 +, Zn2 +, Cd2 +). The parameters investigated in the adsorption experiments were the effect of dosage, contact time and adsorption equilibrium. It was used Flame Atomic Absorption Spectroscopy (FAAS) for initial and final metal ions quantification. The results revealed in the characterization that both materials presented mainly the crystalline phase corresponding to zeolite 4A. In the dosage test, the weight 0.10 g showed better results for both ZA-P and ZA, however ZA obtained better results than ZA-P for this test, and Pb2 + had the best removal percentage in both materials, 95% for ZA and 93% for ZA-P. In addition, at the time of contact, it was observed that ZA entered equilibrium faster (10 minutes) than ZA-P (50 minutes). In the adsorption equilibrium test the Langmuir model was able to model almost all results, only the Zn2 + cation for ZA was modeled by Freundlich expression. The affinity of metals for materials followed the order (Pb2+ > Cd2+ > Zn2 > Cu2+) for ZA-P and (Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Zn2+) for ZA. Finally, it was identified for the studied materials have the potential for application as metal adsorbents Cu2+, Cd2+, Pb2+ e Zn2+ in aqueous solutions and the coal fly ash can be recycled to obtain zeolite. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/50414 |
| Aparece nas coleções: | QUÍMICA - BACHARELADO - Monografias |
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