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Título: Extração de metais pesados por membranas líquidas emulsionadas: uma revisão de literatura da performance e modelos de transferência de massa
Título(s) alternativo(s): Extraction of heavy metals by emulsified liquid membranes: a literature review of performance and mass transfer models
Autor(es): Topanotti, Lillian Cristina
Orientador(es): Souza, Fernanda Batista de
Palavras-chave: Metais pesados
Águas residuais - Purificação
Massa - Transferência
Heavy metals
Sewage - Purification
Mass transfer
Data do documento: 22-Jun-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Citação: TOPANOTTI, Lillian Cristina. Extração de metais pesados por membranas líquidas emulsionadas: uma revisão de literatura da performance e modelos de transferência de massa. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2022.
Resumo: Com o constante desenvolvimento industrial, a geração de efluentes líquidos cresce a cada dia. Atrelado a este fato, surge grande preocupação com o descarte desses efluentes, visto que muitos deles são contaminados por substâncias nocivas ao meio ambiente e aos seres humanos e por isso, necessitam de tratamentos adequados antes de serem lançados aos corpos d’águas receptoras. Dentre as substâncias presentes nos efluentes provindos das indústrias, estão os metais pesados. Estes são compostos de alta toxidade e de natureza acumulativa nos organismos e por isso, necessitam de uma atenção especial no tratamento desses efluentes. Diversos são os métodos para extração de metais pesados, porém, boa parte destes apresentam desvantagens como alto custo de implantação, baixa eficiência na remoção dos poluentes e também, geração de resíduos. Nesse sentido, o emprego das membranas líquidas emulsionadas (MLE) têm se mostrado um método bastante vantajoso, visto que permite a separação eficiente de pequenas concentrações de metais pesados e também, necessita de pequena quantidade de solvente orgânico para o processo. Entretanto, parâmetros como propriedades do surfactante, extratante, fases interna e membrana, bem como o preparo da emulsão, devem ser estudados para possibilitar maior eficiência de extração. Dessa forma, uma revisão crítica da literatura foi realizada com base na metodologia ProKnow-C, a qual consistiu na seleção da base de dados da pesquisa por meio de um portfólio bibliográfico, seguido de uma análise bibliométrica e sistemática do portfólio e por fim, a avaliação dos resultados obtidos a respeito da performance e modelos de transferência de massa da extração de metais pesados por meio das MLE’s. Em relação à performance, foram elencados os principais fatores que afetam a extração desses compostos e também, foram abordados os modelos de difusão facilitada tipo I e II para análise da transferência de massa. Dentre os trabalhos selecionados para estudo, foi possível concluir que fatores como a concentração de surfactante, extratante, diâmetro da gota de emulsão e velocidade de agitação afetam a eficiência da extração, sendo necessário o desenvolvimento de novos estudos nesta área, a fim de verificar as melhores condições experimentais de forma isolada para cada metal pesado.
Abstract: With the constant industrial development, the generation of liquid effluents increases each day. Linked to this fact, there is great concern about the disposal of these effluents, since many of them are contaminated by substances that are harmful to the environment and human beings; therefore, they need appropriate treatments before being released into bodies of water. Among the substances present in effluents from industries are heavy metals. These are compounds of high toxicity and accumulative nature in organisms and therefore, need special attention. There are several methods for extracting heavy metals, but most of them have high cost of implantation, low efficiency in the removal of pollutants and also, generation of residues. In that regard, the use of emulsion liquid membranes (ELM) has been shown to be a method very advantageous, since it allows the efficient separation of small concentrations of heavy metals and also needs a small amount of organic solvent for the process. However, parameters such as properties of the surfactant, extractant, internal and membrane phases, as well as the preparation of the emulsion, should be studied to enable greater extraction efficiency. In this way, a critical literature review was performed based on the ProKnow-C methodology, which consisted of selecting the research database through a portfolio bibliographic analysis, followed by a bibliometric and systematic analysis of the portfolio and, finally, the evaluation of the results obtained regarding the performance and models of mass transfer of heavy metals extraction through ELM. In relation to performance, the main factors that affect the extraction of these compounds and also, the models of facilitated diffusion type I and II for mass transfer analysis. Among the works selected for study, it was possible to conclude that factors such as surfactant concentration, extractant, droplet diameter of emulsion and stirring speed affect the extraction efficiency, requiring new studies in this field in order to verify the best experimental conditions for each heavy metal.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29544
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