PROAMB - Mestrado (Dissertações)
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Navegando PROAMB - Mestrado (Dissertações) por Assunto "Adsorção"
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Item Adsorção de cátions metálicos e oxiânions em solução aquosa usando novos materiais bifuncionalizados a partir da celulose e da quitosana.(2014) Almeida, Francine Tatiane Rezende de; Gil, Laurent FrédéricA poluição dos recursos hídricos principalmente por ações antropogênicas vem exigindo, cada vez mais, alternativas eficazes e de baixo custo para a adequação de determinado efluente às normas de descarte vigentes. Este trabalho descreve a síntese de dois materiais bifuncionalizados inéditos, a partir da celulose e da quitosana, para adsorção de cátions metálicos e oxiânions em solução aquosa, visando à aplicação na descontaminação de recursos hídricos e efluentes industriais. A celulose foi mercerizada, succinilada e, por fim, modificada com cloreto de colina, após a formação do anidrido interno utilizando anidrido acético para a obtenção do material bifuncionalizado CM3. Já a quitosana teve seus grupamentos amina metilados e posteriormente foi modificada com dianidrido do EDTA, formando o material Q2. Os adsorventes foram caracterizados por análise elementar (CHN), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de carbono 13 (RMN 13C) e ponto de carga zero (pHPCZ) . As capacidades de adsorção do material CM3 em relação ao cátion Cu(II) e ao oxiânion Cr(VI) e as capacidades de adsorção do material Q2 em relação aos cátions Co(II), Cu(II) e Ni(II) e ao oxiânion Cr(VI) foram avaliadas. A cinética e a isoterma de adsorção foram estudadas para cada sistema adsorvente-adsorvato. Os dados cinéticos obtidos experimentalmente foram modelados por regressão não linear empregando o modelo cinético de pseudo-ordem n e por regressão linear e não linear empregando os modelos de pseudoprimeira ordem e pseudossegunda ordem. Os dados experimentais referentes às isotermas foram modelados empregando as isotermas de Langmuir, de Freundlich e de Sips. Os resultados do modelamento mostraram que a regressão não linear foi mais adequada ao ajuste dos modelos supracitados aos dados experimentais e, também, para estimar os parâmetros de cada modelo. As capacidades de adsorção do material CM3 foram de 17,7mg/g para adsorção de Cu(II) e 61,7mg/g para adsorção de Cr(VI). As capacidades de adsorção do material Q2 foram 41,2mg/g para Co(II); 71,5mg/g para Cu(II); 42,5mg/g para Ni(II) e 98,3mg/g para Cr(VI).Item Adsorção de diclofenaco, estradiol e sulfametoxazol em carvões ativados e nanotubos de carbono : estudos cinéticos e termodinâmicos.(2014) Tonucci, Marina Caldeira; Aquino, Sergio Francisco deNeste trabalho foram determinados os parâmetros cinéticos e termodinâmicos da adsorção de três fármacos (sulfametoxazol (SMX), diclofenaco (DCF) e estradiol (E2)) em três tipos de carvão ativado em pó (pinus, CAPI; mineral, CAPII; e casca de coco, CAPIII) e nanotubos de carbono (NTC). Os resultados indicaram que não houve a formação de NTC de boa qualidade e por consequência a adsorção em NTC foi desfavorável para os fármacos estudados, ao passo que o CAPI foi o melhor carvão dentre os testados, provavelmente porque é básico e apresenta diâmetro médio dos poros (12,09 Å) compatível com o tamanho (10 a 12 Å) dos fármacos testados. A adsorção dos três fármacos com CAPI se mostrou favorável, com energia livre de Gibs na faixa de -28 a -30 kJ.mol-1. Os ensaios de adsorção com CAPI conduzidos a 25 oC indicaram valores de capacidade máxima (QMAX) de 135,94; 259,63 e 73,83 mg.g-1 para SMX, DCF e E2, respectivamente. Langmuir foi o melhor modelo de equilíbrio para descrever a adsorção de SMX, sendo que para, DCF e E2, o modelo de Freundlich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Os dados indicam que, provavelmente, houve interação eletrostática entre o CAPI e os fármacos SMX e DCF, ao passo que para o E2 a adsorção ocorreu por fracas forças de van der Waals. Para os estudos cinéticos o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou a todos os fármacos, com tempo de equilíbrio de 120 min. O estudo de competição adsortiva mostrou que a adsorção de E2 foi prejudicada pela presença do SMX e DCF, que, comparado aos estudos monocomponentes, foram adsorvidos em menor quantidade pelo CAPI, com valores de QMAX de apenas 16 e 14 mg.g-1, respectivamente.Item Adsorção de metais e corantes em celulose modificada com anidrido trimelítico.(2015) Teodoro, Filipe Simões; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Mageste, Aparecida Barbosa; Santos, Igor José Boggione; Gil, Laurent FrédéricA contaminação de corpos d’água por efluentes industriais é um problema ambiental crescente que necessita de atenção, não só frente à crise hídrica vivida pelo país, mas também, pela preservação deste bem para as próximas gerações. Dois poluentes importantes presentes nestes efluentes são os metais pesados e os corantes têxteis. Estes poluentes são tóxicos para várias formas de vida e não biodegradáveis, tendem a acumular-se em organismos causando várias doenças e desordens. Dessa forma a remoção destes poluentes dos efluentes industriais se mostra uma preocupação importante. A bioadsorção é um processo de tratamento de águas residuais que tem atraído considerável interesse recentemente na remoção deste tipo de contaminante. Neste trabalho foi preparado um adsorvente a partir da celulose para ser utilizado na remoção de metais tóxicos e corantes de soluções idealmente contaminadas em batelada. A celulose foi modificada quimicamente utilizando o anidrido trimelítico (AT), produzindo um material contendo funções ácido carboxílico em sua estrutura (CAT). A esterificação da celulose (C) foi investigada e otimizada considerando o efeito da quantidade de AT e o tempo de reação além da análise da porcentagem de ganho de massa (pgm) e do número de funções ácidas (nCOOH) introduzidas. As modificações na celulose foram avaliadas pelas técnicas de FTIR, TGA, RMN 13C, PCZ, MEV e análise elementar de C, H e N. Estudos de adsorção em batelada foram realizados empregando os metais cobalto (II), cobre(II) e níquel(II) e os corantes safranina-T e auramina-O. A CAT apresentou capacidade de adsorção máxima (Qmáx) de 0,960, 1,487 e 1,014 mmol.g-1 para Co+2, Cu+2 e Ni+2 e 3,743 e 5,175 mmol.g-1 para safranina-T e auramina-O, respectivamente. Foram avaliados a influência da dosagem de adsorvente, do pH, do tempo de contato e da concentração inicial de adsorvato. Para tentar descrever os sistemas de adsorção foram utilizados os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich, Sips, Redlich- Peterson, Hill-de Boer, Fowler-Guggenheim, um modelo para multicamadas e os modelos cinéticos de pseudo primeira e pseudo segunda ordem. Estudos de dessorção e re-adsorção mostraram a potencialidade de reutilização do adsorvente CAT. Os parâmetros termodinâmicos de adsorção ΔadsH° e ΔadsS° foram determinados com o auxílio da calorimetria de titulação isotérmica (ITC) que juntamente com a energia livre padrão ΔadsG° foram utilizados para discutir o mecanismo de adsorção de metais em CAT.Item Adsorção dos corantes Auramina-O e Safranina-T em bagaço de cana carboxilado : estudos em sistemas mono- e bicomponente em batelada.(2017) Fideles, Renata Aparecida; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Ferreira, Guilherme Max Dias; Gil, Laurent FrédéricAs indústrias têxteis são as grandes responsáveis pelo lançamento de efluentes contendo corantes em corpos d’água, os quais contribuem para o desequilíbrio ambiental, além de serem nocivos à saúde humana. Logo, faz-se necessário o estudo de métodos que sejam capazes de remover corantes de efluentes. Diante da busca por métodos de remoção de corantes, aqueles baseados em fontes renováveis têm despertado um grande interesse científico. Os materiais lignocelulósicos são alguns dos biomateriais mais estudados, os quais permitem introduzir em suas superfícies uma diversidade de grupos funcionais, obtendo-se materiais de baixo custo com elevada capacidade de adsorção em meio aquoso. Neste trabalho foi sintetizado, a partir do bagaço de cana-de-açúcar, um adsorvente para ser utilizado na remoção de corantes de soluções sinteticamente contaminadas, por processo de adsorção em batelada. A modificação química do bagaço de cana foi realizada utilizando o anidrido trimelítico (AT), sendo obtido um novo material contendo grupos carboxílicos introduzidos em sua estrutura (BAT). O material modificado foi caracterizado pelo ganho de massa, quantidade de grupos funcionais introduzidos no material (nCOOH) e ponto de carga zero (PCZ), além das técnicas de FTIR, MEV, EDX, BET e análise elementar de C, H e N. Para os estudos de adsorção em sistemas mono- e bicomponente, utilizaram-se os corantes básicos modelo Auramina-O (AO) e Safranina-T (ST). Foram avaliados no processo de adsorção a influência da dosagem de BAT, velocidade de rotação, pH da solução, tempo (cinética) e concentração inicial de AO e ST (isoterma). A adsorção foi estudada nos valores de pH 4,5 e 7,0. A capacidade de adsorção máxima (Qmáx) obtida em sistema monocomponente em valor de pH 4,5 para AO foi 0,985 mmol g-1 e em valor de pH 7,0 foi 1,119 mmol g-1, enquanto para ST em valor de pH 4,5 foi 0,660 mmol g-1 e em valor de pH 7,0 foi 1,322 mmol g-1. Em sistema bicomponente, em valor de pH 4,5, os valores de Qmáx foram 0,373 mmol g-1 para AO e 0,476 mmol g-1 para ST e em valor de pH 7,0 foram 0,752 mmol g-1 para AO e 1,160 mmol g-1 para ST. Os modelos de isoterma utilizados para avaliar os dados de equilíbrio em sistemas monocomponente foram o de Langmuir, Sips, Redlich-Peterson, Dubinin-Radushkevich, Hill-de Boer, Fowler-Guggenheim, enquanto a Teoria da Solução Adsorvida Real (RAST) foi usada para avaliar os dados de equilíbrio em sistemas bicomponente. Os modelos de cinética de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem e Elovich foram utilizados para modelar os dados de cinética em sistemas monocomponente, enquanto o modelo de Corsel foi usado para modelar o sistema bicomponente. A afinidade dos sítios de adsorção pelos corantes foi analisada usando o modelo de Scatchard. As variações na entalpia de adsorção (ΔadsH°) foram medidas por meio da técnica da calorimetria de titulação isotérmica (ITC) para os sistemas monocomponente em valores de pH 4,5 e 7,0. Esses valores foram usados juntamente com os valores de variação na energia livre de adsorção (ΔadsG°) para se obter as variações na entropia de adsorção (ΔadsS°) para um melhor entendimento da interação entre os corantes AO e ST e BAT. Estudos de dessorção e re-adsorção foram realizados e o adsorvente BAT apresentou um grande potencial para ser empregado em mais de um ciclo de adsorção.Item Adsorção dos corantes têxteis vermelho BSB, vermelho trifix e azul marinho CLR com resíduo da fabricação de alumina.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Gomes, Betânia Latini; Carvalho, Cornélio de FreitasO setor têxtil tem contribuído largamente para a contaminação ambiental devido ao lançamento de efluentes altamente coloridos nos corpos d’água. A adsorção pode ser uma das alternativas para tratamento desse tipo de efluente. Neste trabalho buscou-se testar um resíduo gerado na fabricação da alumina (Al2O3) como adsorvente para remoção da cor dos efluentes têxteis. Tal resíduo é retido no filtro eletrostático, sendo que em algumas indústrias, geralmente é descartado junto à lama vermelha (principal resíduo da fabricação da alumina). Foram realizados também testes com carvão ativado comercial para fins de comparação. Os corantes selecionados para este estudo foram Vermelho Trifix, Vermelho BSB e Azul Marinho CLR, todos corantes reativos. Verificou-se através das análises via ICP – AES e por Fluorescência de Raios X que o rejeito é composto principalmente por alumínio e traços de outros metais. As análises por cromatografia a líquido com detector de DAD indicaram que o resíduo apresenta alguns tipos de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA’s) em sua composição. No entanto, os ensaios de lixiviação e solubilização mostraram que o rejeito faz parte da classe de resíduos II B (não perigoso e inerte), portanto, é viável sua utilização como adsorvente no que tange à periculosidade. Foram determinados os comprimentos de onda de máxima absorção (λmáx) dos corantes, sendo 514nm para o Vermelho Trifix, 516nm para o Vermelho BSB e 578nm para o Azul Marinho CLR. A massa de adsorvente determinada para os ensaios de adsorção foi de 0,5g. Os tempos de equilíbrio estabelecidos para o Vermelho Trifix foi de 20 minutos, 60 minutos para o Azul Marinho CLR, 60 minutos para o Vermelho BSB quando utilizado carvão ativado e 30 minutos quanto utilizado o rejeito de alumina. Verificou-se que em meio ácido a eficiência de remoção dos corantes quando utilizado o rejeito como adsorvente foi mais elevada que em soluções neutras e básicas. O carvão ativado apresentou elevada eficiência de adsorção para todos os corantes, independentemente do pH da solução. Os dados de todos os ensaios se ajustaram bem apenas ao modelo de Langmuir. Os ensaios realizados com variação da temperatura indicaram que o processo de adsorção do corante Azul Marinho CLR é um fenômeno endotérmico. Para os demais corantes não foi possível concluir se o processo de adsorção é endotérmico ou exotérmico. As análises físico-químicas dos efluentes mostraram que todos os parâmetros analisados estão dentro dos limites estabelecidos pela Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH N.o 001/2008, com exceção do parâmetro cor. Nos ensaios de adsorção com os efluentes, o carvão ativado mostrou-se mais eficiente que o rejeito de alumina, no entanto, ambos obtiveram baixa eficiência de remoção quando comparado às eficiências obtidas nos testes com os corantes puros.Item Avaliação da eficiência do uso de hidrotalcitas calcinadas na remoção de azo corantes aniônicos presentes em efluentes de indústria têxtil.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Teixeira, Thaísa Pâmella Fonseca; Aquino, Sergio Francisco deNeste trabalho, foram estudadas as capacidades de adsorção dos corantes-modelo Amarelo Remazol GR 110 e Amarelo Remazol Ouro RNL à estrutura de hidróxidos duplos lamelares (HDL) calcinados pela determinação de parâmetros cinéticos e isotermas de adsorção. A cinética de pseudo-segunda ordem foi a que melhor descreveu o processo para ambos os corantes, indicando que o processo de adsorção é de natureza química. As melhores condições de remoção foram obtidas nos menores valores de temperatura e pH testados, a 25°C e pH 7. Nesta condição, há menor competição entre as hidroxilas do meio e o corante pelos sítios de adsorção e, pelo fato da adsorção ser exotérmica, o efeito entálpico não possui maior importância se relacionado ao efeito de diminuição da energia livre (ΔG = ΔH - TΔS). Nesta condição otimizada, as isotermas de adsorção indicaram capacidades de remoção de 106 e 675mg/g para os corantes Amarelo Remazol GR110 e Amarelo Remazol Ouro RNL, respectivamente. A investigação da capacidade de regeneração do HDL calcinado usado (após adsorção) por meio da decomposição térmica não forneceu resultado satisfatório, com redução de até 90% de remoção de cor após 5 ciclos, e isso ocorreu devido à decomposição incompleta do corante adsorvido ao HDL. Regenerações por troca iônica simples e em meio ácido também não foram eficientes. Testes de tratabilidade com amostras de efluentes têxteis resultaram nas mesmas condições ótimas obtidas para as soluções de corantes (25°C, pH7), e também mostraram que o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, fornecendo capacidades de remoção de matéria orgânica no equilíbrio de 39,1 e 102,9mgDQO/g para, respectivamente, os efluentes bruto e tratado biologicamente. Os testes com amostras de efluente mostraram que o uso de HDL na proporção de 10g/L em pH 7 e 25oC resultou em eficiências de remoção de cor de até 70% sendo que a remoção de DQO foi de no máximo 56% para o efluente bruto e de 66% para o efluente tratado biologicamente. O estudo de capacidade de reciclagem indicou perda de cerca de 65% de remoção de DQO para o efluente bruto após 5 ciclos de uso-regeneração, ao passo que para a amostra tratada biologicamente (efluente final da indústria) tal perda foi de no máximo 40%. Os ensaios de caracterização realizados antes e após cada teste de tratabilidade e regeneração indicaram que as moléculas de corante não foram intercaladas na região interlamelar dos HDL, mas sim adsorvidas à sua superfície.Item Avaliação da adsorção de manganês na zeólita sintética ZSM-5 antes e após a sua utilização como catalisador do craqueamento de petróleo.(2012) Maciel, Shelen Elvira de Lima; Paiva, José Fernando deO tratamento de efluentes da indústria mineral é de extrema importância, já que estes apresentam altas concentrações de metais e ânions. Um metal de ocorrência significante nesses efluentes é o manganês, que pode ser encontrado em concentrações de até 150mg.L-1. Para a remoção desse metal, uma técnica comum é a precipitação, mas por apresentar desvantagens como a grande geração de precipitados e aumento no pH do efluente tratado, torna a remoção do manganês um desafio a ser enfrentado. Visando a remoção de manganês de soluções aquosas, este trabalho apresenta o processo de adsorção como alternativa, utilizando zeólitas como material adsorvente. Os estudos relatados nesse trabalho avaliam a capacidade de adsorção da zeólita sintética ZSM-5, que pode ser utilizada como catalisador e a possibilidade de reaproveitamento de um rejeito desta zeólita, já utilizada como catalisador de craqueamento de petróleo.Nos ensaios realizados em batelada, observou-se que a adsorção de manganês pela zeólita sintética ZSM-5,com valores de carregamento de até 33,0mg.g-1, é mais eficiente do que pelo rejeito de craqueamento de petróleo, que apresentou valores de 8,75mg.g-1, sendo que o tratamento com NaOH melhorou os resultados de carregamento de ambos adsorventes. Foi observado que o pH do meio exerce uma influência significativa nos processos de adsorção pelos dois adsorventes estudados, os quais são favorecidos em pH’s próximos de 8, sendo o pH ótimo de trabalho estabelecido como 7,5. Trabalhando nas melhores condições operacionais de adsorção, foram realizados os estudos cinéticos e observou-se que o tempo de equilíbrio de adsorção de Mn2+ na zeólita foi de 7 horas enquanto no rejeito foi de 8 horas e que a adsorção em ambos os adsorventes foi mais bem ajustada ao modelo de pesudosegunda ordem. Também foi observado que os processos de adsorção nos dois adsorventes podem ser descritos pelos modelos de Langmuir.Item Caracterização de lodo de estação de tratamento de água e sua utilização como adsorvente para arsênio.(2019) Moreira, Bianca Santiago; Teixeira, Mônica Cristina; Teixeira, Mônica Cristina; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Cestarolli, Dane TadeuElementos potencialmente tóxicos como o Arsênio – As, são considerados contaminantes prejudiciais à saúde humana e geram preocupação às autoridades governamentais e ambientais. Existem diversos processos de tratamento para remoção de metais e metaloides de soluções aquosas e efluentes como osmose reversa, troca iônica, precipitação, eletrodiálise, adsorção, entre outros. A adsorção tem sido amplamente estudada, principalmente no âmbito de novos materiais adsorventes de baixo custo. Neste trabalho, utilizou-se o lodo gerado em decantadores de estação de tratamento de água para remoção de As (V) em solução aquosa, tendo em vista, que este resíduo é gerado em grandes quantidades por todo o país, e que usualmente é descartado nos cursos d’água sem o devido tratamento, causando impactos ambientais negativos à natureza. Afim de identificar as características do lodo, o mesmo foi coletado nas duas principais estações do ano (período seco e chuvoso). Em seguida, procedeu-se com a realização de análises físico-químicas do material. Foram determinados a demanda química de oxigênio, o teor de sólidos totais, sólidos totais dissolvidos, sólidos sedimentáveis, a temperatura, a turbidez, a condutividade elétrica, o potencial hidrogeniônico a densidade e o potencial de oxi-redução do material, bem como a sua caracterização por espectrometria de emissão óptica com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), espectroscopia na região do infravermelho, difração de Raios-X, microscopia eletrônica de varredura e análise de área superficial e distribuição de tamanho de poros foram conduzidas. Em posse dos resultados da caracterização do material, foi realizada uma mistura entre as amostras de lodo coletadas no período de seca e chuvoso e iniciaram-se os experimentos de adsorção. Os ensaios de adsorção mostraram que a capacidade de adsorção de As (V) variou entre 6,81 e 24,47 mg g - 1 , sendo que os mais satisfatórios foram obtidos nos ensaios realizados em pH ácido. O estudo de cinética foi realizado e o modelo que mais se ajustou aos dados encontrados foi de pseudo-primeira ordem, com tempo de equilíbrio de seis horas. No estudo de equilíbrio para descrever a adsorção, o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo Sips. Sendo assim, os resultados mostraram que o lodo pode ser utilizado para remoção de arsênio pentavalente por adsorção.Item Estudo cinético e termodinâmico da adsorção do manganês em resinas de troca iônica.(2021) Amengol, Bruna Peatricy da Cunha; Leão, Versiane Albis; Leão, Versiane Albis; Ladeira, Ana Cláudia Queiroz; Mansur, Marcelo BorgesA presente dissertação avaliou, inicialmente, a seletividade de três resinas de troca iônica: (i) quelante (Purolite S950), (ii) fracamente ácida (Purolite C104E) e (iii) fortemente ácida (Purolite C100), em relação aos íons Mn2+ , Ca2+ e Mg2+. Notou-se que as resinas Purolite S950 e C104E apresentaram maior afinidade aos íons Mn2+ , em contrapartida, a resina Purolite C100 apresentou maior seletividade aos íons Ca2+ . Após estudos mais detalhados, constatou-se que a resina mais eficiente para adsorção de íons Mn2+ foi a Purolite S950 (portadora do grupo de troca aminofosfônico). Diante disso, foram realizados ensaios, em soluções sintéticas contendo apenas manganês, a fim de determinar o tempo de equilíbrio para a adsorção do íon em questão, em pH equivalente à 4,5. Observou-se que o tempo necessário para a adsorção atingir o equilíbrio foi de aproximadamente 5 horas. Em seguida, nos ensaios correspondentes à modelagem cinética, em pH=4,5, 350mg.L-1 Mn2+ em 0,5L de solução, 5mL de resina, durante 5 horas, agitação de 645min-1 , à 40ºC, 55ºC e 70ºC, verificou-se que o modelo que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais foi o de pseudossegunda ordem (r²=0,98) e a energia de ativação calculada foi correspondente a 16,42kJ.mol-1 . Os dados experimentais de equilíbrio se ajustaram melhor à isoterma de Langmuir, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,94 e Qmax equivalente à 43,77mg de Mn2+.mL-1 de resina. Ademais, foram determinados os valores de entalpia e entropia equivalentes à - 87,92 kJ.mol-1 e -0,28kJ.mol-1 .K-1 , respectivamente, indicando que o processo é exotérmico e que há uma diminuição na desordem das moléculas na superfície do adsorvente. Por fim, nos estudos de dessorção/regeneração, em 1mol.L-1 de HCl, durante 24 horas, houve a recuperação de apenas 42,91% do metal de interesse.Item Estudo da adsorção de corantes da indústria têxtil usando carvão ativado e o pó retido no filtro eletrostático da fabricação da alumina como adsorventes.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Rutz, Elizabeth Gonçalves; Carvalho, Cornélio de FreitasAtualmente os resultados de tratamentos dos efluentes do setor têxtil não tem sido satisfatório. Uma nova tendência é a aplicação de processos que, combinados, podem melhorar a eficiência do sistema. Baseado nestes fatores, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de adsorção de corantes, usados rotineiramente na indústria têxtil, usando carvão ativado e um dos rejeitos da fabricação da alumina – o pó retido no filtro eletrostático - como adsorventes, bem como a aplicação dos mesmos em combinação com o sistema de lodos ativados. Os adsorventes foram caracterizados e em seguida foram realizados ensaios com corantes puros, para estabelecer o tempo de equilíbrio e a massa do adsorvente. Posteriormente, foram feitos testes de adsorção em diferentes pH’s e, para entender o mecanismo de adsorção dos corantes, os resultados foram ajustados segundo o modelo de isotermas de adsorção de Langmuir e Freundlich. Foram realizadas análises físico-químicas do efluente bruto e o efluente tratado pelo sistema de lodos ativados. A aplicabilidade dos adsorventes combinados ao sistema de lodos ativados foi testada com relação à redução da DQO. Para a maioria dos corantes analisados, o tempo de equilíbrio foi atingido com 1 hora de agitação. O rejeito da fabricação da alumina mostrou maior eficiência de remoção de corante em comparação ao carvão ativado em todos os testes de adsorção com corantes puros. Os melhores resultados foram obtidos com a utilização de 0,5 grama do rejeito, revelando uma porcentagem média de remoção de corante entre 25 e 90%. O modelo de Langmuir mostrou-se mais adequado para descrever o mecanismo de adsorção da maioria dos corantes, com adsorção geralmente favorecida em pH = 7. As análises físico-químicas do efluente gerado pela indústria têxtil mostraram que alguns parâmetros, por exemplo, a DQO, se encontra fora da faixa estabelecida pela Legislação. O processo de adsorção foi eficiente para reduzir a DQO do efluente industrial bruto. A combinação do efluente industrial tratado pelo sistema de lodos ativados e adsorção utilizando carvão ativado foi a mais eficiente, com uma média de 45% na redução da DQO. Utilizando o rejeito da fabricação da alumina, a redução de DQO foi menor, em torno de 30%. Os ensaios realizados neste trabalho mostraram a aplicabilidade de um rejeito industrial como adsorvente. Assim, ressalta-se a importância da continuidade deste estudo, visando maior eficiência do processo de tratamento de efluentes, em menor tempo e minimizando os custos de implantação do projeto.Item Estudo da esterificação do bagaço de cana-de-açúcar com os anidridos ftálico e trimelitico : aplicação na remoção de Co(II), Cu(II) e Ni(II) em soluções aquosas idealmente contaminadas.(2015) Ramos, Stela Nhandeyara do Carmo; Gurgel, Leandro Vinícius AlvesA poluição da água por metais pesados está se tornando um sério problema global desde que tais metais são tóxicos, não biodegradáveis e bioacumulativos através da cadeia alimentar. O rápido desenvolvimento de algumas indústrias como de tratamento de superfícies metálicas, mineração, fertilizantes, curtumes, baterias, papel e celulose, pesticidas, eletrônicos, petroquímica, têxtil dentre outras tem contribuído para aumentar a concentração de metais tóxicos em águas residuárias, as quais são por vezes lançadas direta ou indiretamente no meio ambiente, principalmente em países em desenvolvimento. Dentro deste contexto, o presente trabalho de dissertação estudou a preparação de novos materiais adsorventes a partir de bagaço de cana-de-açúcar, um importante resíduo agroindustrial brasileiro, via a esterificação dos grupos hidroxila contidos nos componentes do bagaço, celulose, hemiceluloses e lignina, com os anidridos ftálico e trimelítico para aplicação na remoção de metais tóxicos (Co2+, Cu2+ e Ni2+) de soluções idealmente contaminadas. A adsorção foi estudada em função do pH da solução, tempo de contato e concentração inicial de íon metálico, sendo esse último em sistema mono- e bicomponente. A síntese dos novos materiais, bagaço de cana modificado com anidrido ftálico (BAF) e trimelítico (BAT), foi intensivamente estudada. As condições de síntese otimizadas produziram BAF e BAT com um ganho de massa de 75 e 73,9%, respectivamente, e com número de grupos ácido carboxílico de 4,79 e 3,78 mmol/g, respectivamente. Os materiais adsorventes foram caracterizados por FTIR, análise elementar, TGA, PCZ e MEV. A cinética de adsorção foi melhor descrita pelo modelo de pseudo segunda ordem, sendo que a constante de adsorção mostrou a seguinte ordem: k2,Ni2+ > k2,Co2+ > k2,Cu2+ para BAF e k2,Ni2+ > k2,Cu2+ > k2,Co2+ para BAT. Quatro modelos de isotermas mono- e multicomponente foram usados para modelar os sistemas de adsorção. O modelo de Langmuir se ajustou bem aos dados experimentais monocomponente para o BAF, enquanto os modelos de Langmuir e Sips se ajustaram bem aos dados experimentais para o BAT. Já os dados dos sistemas multicomponente para os dois adsorventes foram bem ajustados aos modelos de Langmuir estendido e modificado e P-fator. As capacidades máximas de adsorção (Qmáx,mono) obtidas a partir do modelo de Langmuir foram de 0,561, 0,935 e 0,932 mmol/g para o BAF e 1,140, 1,197 e 1,563 mmol/g para o BAT para Co2+, Cu2+ e Ni2+, respectivamente. Os estudos competitivos demonstraram que a capacidade de adsorção multicomponente, Qmáx,multi, foi menor do que a monocomponente, Qmáx,mono, como um resultado da interação entre os íons metálicos. Já os estudos de dessorção mostraram que todos os íons metálicos podem ser totalmente dessorvidos do BAF e BAT e estes adsorventes podem ser utilizados novamente para adsorção sem perda da capacidade de adsorção.Item Estudo de adsorção em solução aquosa de dois corantes catiônicos e de uma eteramina usando bagaços de cana modificados quimicamente.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Gusmão, Karla Aparecida Guimarães; Gil, Laurent FrédéricNeste trabalho, a adsorção de corantes e de eteramina em bagaços de cana quimicamente modificados foi estudada a fim de caracterizar os processos de adsorção, destacando a análise de parâmetros cinéticos e de equilíbrio. O bagaço de cana que é um resíduo da indústria agrícola foi modificado quimicamente e avaliado quanto a sua capacidade de adsorção (ou remoção) dos corantes catiônicos Azul de Metileno (AM) e Violeta Cristal (VC), e de uma eteramina (eterdiamina Flotigam 2835) utilizada na flotação do minério de ferro, em soluções aquosas. Os matériais adsorventes foram obtidos por meio de modificações químicas do bagaço com anidrido succínico (BMS2) e com dianidrido do EDTA (BME) e foram caracterizados para confirmação das funções introduzidas e para determinação das características superficiais, através de análise FTIR, análise elementar, BET e pHPZC. Posteriormente os materiais foram aplicados nos testes de adsorção, em sistemas de batelada. Os dados cinéticos foram avaliados pelos modelos de Pseudoprimeira ordem, Pseudo-segunda ordem, Equação de Elovich e Difusão intrapartícula. Nos estudos de cinética de adsorção dos corantes e da eteramina, os resultados apresentaram um melhor ajuste ao modelo de Pseudo-segunda ordem, apresentando os maiores coeficientes de correlação entre os modelos. O modelo de Difusão intraparticula, apresentou multilineriadade, indicando que duas ou mais etapas podem ocorrer, envolvendo mais de uma única cinética por processo. Foram utilizados os modelos de Langmuir, Freundlich e Tempkin para avaliar a capacidade de adsorção dos corantes e da eteramina pelos bagaços modificados, BMS2 e BME. . O modelo de Langmuir mostrou-se o mais adequado para todos os estudos de adsorção, com valores de Qmax de 478,47 e 202,43 mg/g para AM, 1273,16 e 327,87 mg/g para VC e 869,56 e 1203,45 mg/g para a eteramina em BMS2 e BME, respectivamente.Item Imobilização de dióxido de titânio em diferentes suportes para a degradação fotocatalítica de fármacos.(2015) Borges, Shalimar da Silva; Aquino, Sergio Francisco de; Silva, Adilson Cândido daMicrocontaminantes orgânicos, tais quais fármacos e perturbadores endócrinos, estão presentes em corpos d’água devido ao aumento do seu grau de poluição pela atividade antrópica. Sabe-se que é limitada a eficiência de remoção de tais contaminantes pelo processo convencional de clarificação de água (coagulação, floculação, sedimentação, filtração) e que é possível haver a formação de subprodutos destes na etapa de cloração da água, de forma que é necessário estudar formas complementares, tal qual a oxidação avançada por fotocatálise heterogênea, para a sua remoção. Como o gargalo da aplicação tecnológica da fotocatálise heterogênea é a retenção e reutilização do fotocatalisador dióxido de titânio (TiO2), faz-se importante estudar técnicas para sua imobilização em suportes sólidos. Dessa forma o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a imobilização de TiO2 em carvão ativado granular (CAG), material cerâmico triturado (MCT) e zeólita (ZEO) e testar a sua eficácia na remoção fotocatalítica dos fármacos diclofenaco (DCF), sulfametoxazol (SMX) e 17-estradiol (E2) em amostras aquosas. Para tanto foram realizados ensaios para determinar o melhor dentre três métodos de imobilização (1-imersão do suporte em suspensão de TiO2; 2-recobrimento via sol-gel com isopropóxido de titânio; 3- impregnação do suporte com tinta branca dopada com TiO2); para caracterizar e avaliar a estabilidade do catalisador resultante; e para verificar a sua eficiência fotocatalítica em experimentos de batelada e com alimentação contínua. Definiu-se o CAG como o melhor suporte e a imersão deste em suspensão de 5% TiO2 como o melhor método de imobilização. Os ensaios de fotodegradação em batelada, realizados com os fármacos nas concentrações iniciais de 10 mg.L-1 para o DCF e SMX e 3 mg.L-1 para E2 e o catalisador na dose de 5 g/L, indicaram uma remoção de aproximadamente 40,70 e 90% para os fármacos, DCF, E2, e SMX, respectivamente, após 6 h de contato. A análise cinética indicou que o modelo pseudo-primeira ordem melhor se ajustou aos dados experimentais com constante de degradação de 0,0218, 0,0461 e 0,0306 min-1 para os fármacos DCF, E2 e SMX, respectivamente. Os ensaios com alimentação contínua do fármaco DCF (10 mg.L-1), realizados à temperatura ambiente (19 a 21°C), tempo de detenção hidráulica de 5 h e dose de catalisador de 5g.L-1, indicaram não haver diferença significativa entre a fotocatálise frente à fotólise, tendo resultado em remoção média de DCF de 38,9 %. As análises cromatográficas acoplada à espectrometria de massas (LC-MS) das amostras coletadas no final deste experimento indicaram que não houve acúmulo, em solução, de subprodutos da oxidação do DCF, provavelmente devido à elevada dose nominal de radiação empregada (22.5 KJ.m-3).Item Mercerização e modificação química de celulose e bagaço de cana-de-açúcar com anidrido succínico e trietilenotetramina : preparação de novos materiais quelantes para a adsorção de Pb (II), Cd (II), Cr (VI) e Cu (II).(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Gil, Laurent FrédéricA celulose e o bagaço de cana-de-açúcar foram usados na preparação de novos materiais quelantes para a adsorção de metais pesados. Foram realizadas modificações físicas e químicas nesses biopolímeros com o objetivo de preparar materiais para adsorver metais pesados como o chumbo, o cádmio, o cobre e o cromo. Essas modificações incluem a mercerização da celulose e do bagaço de cana-de-açúcar e o tratamento dos materiais não mercerizados e mercerizados com anidrido succínico para a introdução de funções ácido carboxílico. Em seguida essas funções ácidas foram modificadas com trietilenotetramina, um ligante polidentado, para o ancoramento de grupos amina nos materiais. Esses grupos amina foram quaternizados usando iodeto de metila para a obtenção de grupos amônio quaternários. Os efeitos da mercerização foram avaliados pelas técnicas de difração de raios-X, FTIR e TGA-DTA. Os materiais obtidos pelas modificações químicas foram caracterizados por FTIR, TGA-DTA e análise elementar de C, H e N. Os ganhos de massa e as concentrações de funções ácidas e básicas introduzidas foram calculados. A celulose e o bagaço de cana mercerizados succinilados apresentaram em relação à celulose e o bagaço de cana não mercerizados succinilados um aumento de 7,1 e 12,1% no ganho de massa e de 0,4 e 0,2 mmol/g na concentração de funções ácido carboxílico respectivamente. A celulose e o bagaço de cana mercerizados succinilados modificados com trietilenotetramina apresentaram em relação à celulose e o bagaço de cana não mercerizados succinilados modificados com trietilenotetramina um aumento de 13,7 e 5,1% no ganho de massa e de 0,8 e 0,3 mmol/g na concentração de funções amina respectivamente. Um dos materiais contendo grupos amina foi quaternizado visando a preparação de um material contendo grupos amônio quaternários capazes de realizar troca-aniônica. Os materiais quelantes obtidos foram usados em estudos de adsorção e suas capacidades máximas de adsorção foram avaliadas pelo modelo de Langmuir e comparadas. A celulose e o bagaço de cana mercerizados succinilados apresentaram em relação à celulose e o bagaço de cana não mercerizados succinilados um aumento na capacidade de adsorção de 32,6 e 83,3 mg/g de Pb2+, 16,3 e 43,6 mg/g de Cd2+, 17,5 e zero mg/g de Cu2+ respectivamente, o que comprova a eficiência da mercerização na preparação de materiais com maior poder de adsorção.Item Modificação química do bagaço de cana e celulose usando anidrido do EDTA : uso destes materiais na adsorção de metais pesados em solução aquosa.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Karnitz Júnior, Osvaldo; Gil, Laurent FrédéricÉ de grande interesse técnico - cientifico a preparação de novos materiais oriundos de fontes abundantes e de baixo custo como uma alternativa para a adequação de efluentes contendo contaminantes inorgânicos aos níveis exigidos pela legislação. Neste trabalho é relatada a preparação de novos materiais, a partir da celulose e do bagaço de cana, para adsorver íons Cu2+, Cd2+, Pb2+, Ca2+ e Mg2+ em solução aquosa e assim, descontaminar águas poluídas por tais metais. A primeira parte do trabalho consistiu em obter o bagaço e a celulose sem tratamento com solução de hidróxido de sódio e os mesmos com tratamento com solução de NaOH. Em seguida foi realizada a modificação química de todos os materiais com o dianidrido do EDTA. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar, análise térmica e difração de raios-X. A segunda parte do trabalho foi constituída da avaliação da habilidade de adsorção de todos os materiais modificados em relação aos íons Cu2+ em solução aquosa cuja concentração foi determinada por absorção atômica. A celulose e o bagaço de cana que sofreram tratamento com hidróxido de sódio e depois foram modificados com o dianidrido do EDTA mostraram uma maior capacidade de adsorção de cátions Cu2+ que os materiais não tratados e depois modificados. Como conseqüência prossegui-se o trabalho avaliando a habilidade de adsorção dos demais cátions metálicos com o bagaço e a celulose que foram tratados com hidróxido de sódio e depois modificados com EDTA. A capacidade máxima de adsorção para esses cátions metálicos ficou entre 0,389 e 1,12 mmol g-1 para a celulose tratada e modificada enquanto que para o bagaço tratado e modificado a capacidade máxima de adsorção ficou entre 0,927 e 1,75 mmol g-1. A adsorção de cátions metálicos pelos materiais modificados ocorreu através de adsorção química. Os estudos de adsorção competitiva mostraram que os materiais possuem maiores afinidades pelo Cu2+ e esta afinidade diminui na seguinte ordem Pb2+> Cd2+> Ca2+≈Mg2+ e está de acordo com a constante de estabilidade dos complexos formados entre o EDTA e esses metais.Item Otimização das condições de adsorção de BTEX em água, pela vermiculita expandida hidrofóbica, usando headspace – CG/EM.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Nogueira, Daniela de Andrade; Coutrim, Maurício XavierUm planejamento fatorial completo 2², com ponto central, foi utilizado para otimizar as variáveis significantes no processo de adsorção de BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e os isômeros de xilenos) em água, pela vermiculita, uma argila mineral, expandida e hidrofobizada sinteticamente. As variáveis selecionadas no modelo foram tempo de agitação e concentração de adsorvente. A extração dos analitos da solução aquosa foi feita por headspace estático (HS) e a análise, realizada por cromatografia gasosa equipada com detector de espectrometria de massas (CG/EM) e coluna capilar de 100% dimetilpolisiloxano. Os limites de detecção do método (LDM) encontrados foram 0,93 μg.L-1 (benzeno), 3,85 μg.L-1 (tolueno), 0,81 μg.L-1 (etilbenzeno), 2,14 μg.L-1 (p e m-xilenos) e 9,64 μg.L-1 (o-xileno). O tempo de agitação foi a única variável significante no processo. O método otimizado (52,9% rendimento médio de adsorção de BTEX), tempo de agitação em 15 min. e concentração de adsorvente em 20 g.L-1 foi aplicado para o estudo do comportamento da adsorção da vermiculita e para adsorção de BTEX em amostra de água subterrânea. Uma adsorção inicial lenta com possível ocorrência em multicamadas foi visualizada pela isoterma experimental. Em amostra ambiental, tolueno foi o único composto não identificado. O rendimento médio da adsorção foi 60,5% (benzeno), 65,3% (etilbenzeno), 72,9% (p e m-xilenos) e 57,4% (o- xileno). O rendimento verificado na adsorção de BTEX em água, na presença e ausência de etanol foi muito próximo. Portanto, o etanol em água não altera a adsorção de BTEX pelo adsorvente estudado.Item Produção e caracterização de carvão ativado obtido a partir da borracha de pneu e avaliação da eficiência de remoção de saxitoxinas.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Resende, Rodrigo Matias de Sousa; Paiva, José Fernando deAs cianobactérias constituem o maior e mais diverso grupo de micro-organismos procarióticos, sendo um dos componentes naturais da comunidade fitoplanctônica de qualquer ecossistema aquático, entretanto, a produção de cianotoxinas por estes microorganismos é um fato de relevante preocupação em termos de saúde pública devido à potencialidade destes compostos. A remoção de cianotoxinas durante as etapas do tratamento convencional da água para consumo humano não é satisfatória, sendo assim necessária a adoção de técnicas complementares visando um efluente que atenda o padrão de potabilidade vigente e que não ofereça riscos à população consumidora. Dentre as técnicas mais comumente utilizadas está a adsorção por carvão ativado. Este material pode ser obtido, basicamente, de qualquer precursor rico em carbono, sendo que as propriedades do produto final dependerão da natureza da matéria prima, do agente ativante utilizado e das condições do processo de carbonização e ativação. O presente trabalho, desenvolvido em escala de bancada, apresenta a avaliação da eficiência de remoção de saxitoxinas utilizando-se carvão ativado produzido a partir da borracha de pneu. O processo de produção do carvão ativado foi realizado de acordo com o planejamento fatorial completo (23), sendo o tempo de reação, temperatura de ativação e fluxo de CO2 as variáveis utilizadas. A caracterização do carvão ativado produzido foi realizada através da análise térmica da matéria prima in natura, das fotografias em microscopia eletrônica de varredura e da análise da área superficial específica. Através do planejamento experimental adotado para produção dos carvões, foi demonstrada que a variável com maior influência na área superficial específica, cujo valor máximo foi de 598,7 m2/g, é a temperatura de ativação. Os ensaios de adsorção realizados demonstraram que o processo segue o modelo de Freundlich, com uma capacidade de adsorção de 13,187 mg/g. Obteve-se uma eficiência máxima de remoção de saxitoxinas solúveis de 75% para uma dosagem de 3 mg/L.Item Reciclagem de éter-aminas, utilizadas na flotação de minério de ferro, através da adsorção.(2016) Fernandes, Hana Dalila; Carvalho, Cornélio de Freitas; Carvalho, Cornélio de Freitas; Mussel, Wagner da Nova; Gurgel, Leandro Vinícius AlvesO Brasil assumiu o terceiro lugar na produção mundial de minério de ferro, e como etapa de concentração, as indústrias mineradoras têm utilizado o processo de flotação catiônica reversa. Nesta operação a utilização das éter-aminas, como coletores, se faz necessária para o aumento da eficiência do processo. O presente trabalho tem por objetivo verificar uma possível rota para reciclar este reagente, devido seu alto custo e sua disposição no meio ambiente. Estudou-se um método de separação físico-químico, utilizando TANFLOC como floculante. As águas de rejeito contêm, em sua maior parte, amina e sílica, e o objetivo deste método foi separar a sílica do rejeito, por floculação, permitindo assim reciclar a água e a éter-amina e reutilizá-las no sistema. Porém este método não foi eficaz, visto que a floculação não foi capaz de flocular somente a sílica e parte da éter-amina também foi floculada. Avaliou-se também o processo de adsorção, um método de separação seletiva em que um soluto se adere à interface de um sólido. Foi analisada a capacidade adsortiva de diversos materiais, como: casca de banana, quitosana, resíduo de minério de manganês, resíduo de alumina, serragem pinus, carvão ativado e bagaço de cana quimicamente modificado com ácido meldrum. Aprofundou-se os estudos de adsorção para a serragem Angelim e bagaço de cana de açúcar, ambos in natura. Os mesmos foram capazes de remover aproximadamente 95% e 90% de éter-amina, respectivamente, pelo processo de adsorção, utilizando uma massa de 1,5 gramas, e um tempo de equilíbrio estabelecido de 30 minutos. Além disso, verificou-se que a eficiência de remoção é maior em pH próximo a 10.Pelos estudos termodinâmicos foi possível concluir, para a serragem, que o processo é termodinamicamente favorável e exotérmico. Para o bagaço de cana não foi possível analisar o comportamento termodinâmico. Além disso, o processo de dessorção permitiu recuperar em torno de 80% de éter-amina, além da possibilidade de regeneração e reutilização dos materiais adsorventes, o que mostra a possibilidade de reciclar a éter-amina pelo mecanismo de adsorção.Item Remoção de íons zinco (ii) de efluentes derivados de processos de galvanoplastia utilizando rejeitos de fibras vegetais modificadas quimicamente.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Pereira, Flaviane Vilela; Gil, Laurent FrédéricInúmeras atividades industriais contribuem para um aumento significativo nas concentrações de íons metálicos em águas naturais por não tratarem seus rejeitos adequadamente conforme os padrões estabelecidos pela legislação. A aplicabilidade de novas metodologias de baixo custo-benefício desenvolvidas tem o intuito de viabilizar um sistema de tratamento para remoção dos contaminantes oriundos do processo industrial. Dentre as inúmeras indústrias responsáveis por gerar efluentes líquidos contento íons metálicos de alta toxicidade ao ser vivo, a galvanoplastia destaca-se. Neste trabalho novos materiais foram preparados, a partir de resíduos de fibras vegetais agroindustriais, o bagaço de cana-de-açúcar e a serragem da madeira parajú (Manilkara sp.), para adsorver íons Zn2+ em solução aquosa e em efluente real da galvanoplastia. Primeiramente foram obtidos os materiais adsorventes por meio de modificações químicas do bagaço e da serragem com o anidrido succínico e com o dianidrido do EDTA. Estes materiais foram caracterizados seguindo o critério de cada nova função orgânica introduzida e posteriormente foram aplicados em sistemas de batelada para avaliar a capacidade de adsorção em relação aos íons Zn2+ em solução aquosa e em efluente da galvanoplastia oriundo da linha de eletrodeposição de zinco, analisado físico-quimicamente antes e após o tratamento. Os materiais adsorventes modificados com o anidrido succínico mostraram um melhor desempenho obtido nos ensaios em batelada em vista de uma capacidade de adsorção de íon Zn2+ maior em relação aos modificados com o dianidrido do EDTA, tanto em solução aquosa quanto no efluente. A capacidade máxima de adsorção do íon Zn2+ em solução aquosa foi de 125,00mg/g, 144,93mg/g, 80,00mg/g e 105,26mg/g para BMAs2, SMAs2, BMDe e SMDe, respectivamente. Visto que, no efluente existem outros interferentes além do íon metálico Zn2+ a ser adsorvido, estes valores de adsorção máxima caem para 54,64mg/g, 60,98mg/g, 45,45 mg/g e 47,39mg/g para BMAs2, SMAs2, BMDe e SMDe, respectivamente. Mediante os resultados mais satisfatórios realizaram-se ensaios de aplicação à remoção de Zn2+ no efluente em colunas de leito fixo, em escala laboratorial. Por meio destes resultados e baseando-se na real geração de efluentes de uma indústria de galvanoplastia localizada em Contagem – MG, um projeto em escala industrial foi traçado obtendo suportes e dimensões reais necessárias para aplicabilidade destes novos materiais quelantes.Item Síntese de um composto inédito de quitosana para a remoção do cátion metálico Cu 2+ e do oxiânion CrO4 2- em solução aquosa.(2022) Sousa, Hércules Gidel Lucena de; Gil, Laurent Frédéric; Gil, Laurent Frédéric; Melo, Tânia Márcia Sacramento; França, Adriana SilvaA água é um recurso natural fundamental à vida. Entretanto, a contaminação da água tem se tornado um sério problema ambiental por causa da presença de poluentes que são dispensados em meio aquoso, pois mesmo quantidades traço deles resultará em altos volumes de água contaminada, que representa risco à saúde humana e de outros organismos vivos. Dentre estes poluentes estão os metais pesados, relacionados a problemas no sistema respiratório, gastrointestinal, hepático, endócrino, ocular, neurológico, reprodutivo, além de significativo aumento do índice de doenças, incluindo câncer. Por isso, se faz importante a descontaminação dos efluentes e dos corpos d’água. Uma possível solução é o uso de biopolímeros quelantes para síntese de adsorventes capazes de removar metais pesados. Neste estudo a quitosana foi modificada quimicamente para a obtenção de um polímero multifuncionalizado inédito capaz de remover o cátion Cu2+ e os oxiânions de Cr(VI) de soluções aquosas, através da reação da esterificação dos grupos hidroxila da quitosana com dianidrido de EDTA (EDTAD). Além disso, o composto pode ser utilizado em meios ácidos, resolvendo assim o problema da solubilidade da maior parte dos derivados de quitosana. O material adsorvente inédito multifuncionalizado Q6E foi caracterizado por FTIR, RMN 13C, BET, DRX, PCZ e MEV-EDS, além de estudos para avaliar a capacidade de adsorção em função do pH, tempo de contato (cinética) e concentração inicial do íon metálico (isoterma). As capacidades máximas de adsorção (Qmax) de Q6E foram de 103,30 ± 3,36 mg/g para Cu2+ e 200,44 ± 6,87 mg/g para Cr(VI). Em teste bicomponente as capacidades máximas de adsorção (Qmax) foram de 28,14 mg/g para Cu2+ e 94,22 mg/g para Cr(VI).