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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13254| Título: | Utilização de sílica mesoporosa magnética para remoção de bário contido em água |
| Autor(es): | Reolon, Caroline Mayara Meurer |
| Orientador(es): | Tondo, Daniel Walker |
| Palavras-chave: | Água potável - Contaminação Materiais magnéticos Adsorção Drinking water - Contamination Magnetic materials Adsorption |
| Data do documento: | 1-Dez-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | REOLON, Caroline Mayara Meurer. Utilização de sílica mesoporosa magnética para remoção de bário contido em água. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2016. |
| Resumo: | Devido ao crescimento populacional e industrial, faz-se necessária uma maior utilização de água e, como consequência, ocorre uma maior inserção de resíduos descartados inadequadamente. Com isso, os íons de metais, como o contaminante bário, estão cada vez mais presentes nas águas superficiais e subterrâneas. Segundo a OMS, a concentração máxima de bário em uma água potável é de 0,7 mg.L-1 Desse modo, técnicas de tratamento por adsorção para sua remoção estão sendo cada vez mais desenvolvidas. Materiais magnéticos finamente particulados são considerados potenciais removedores de contaminantes, em razão da alta capacidade de adsorção, da fácil separação por magnetização e do baixo custo de sua síntese. Este trabalho propõe a remoção do contaminante bário (Ba2+) utilizando como material adsorvente o sólido magnético Fe3O4@SiO2, mediante à síntese, caracterização e avaliação da capacidade de adsorção. Além disso, foi avaliado o melhor modelo de isoterma que descreve o processo de adsorção estudado. O sólido sintetizado foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho, isotermas de adsorção-dessorção de N2, pelo método BET, difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, análise termogravimétrica e o ponto de carga zero. Com os testes de caracterização foi possível identificar o recobrimento de sílica e, consequentemente, o aumento da área superficial dos poros, elevando a capacidade de adsorção do sólido magnético. Avaliou-se a capacidade de adsorção através de sistemas de batelada, variando-se os parâmetros de massa, concentração, tempo, temperatura e pH. Os dados obtidos foram ajustados para os modelos cinéticos de pseudo-primeira e segunda ordem, sendo este último o que apresentou melhores ajustes. A isoterma obtida do gráfico Qe versus Ce é classificada como isoterma do tipo S “Spherical”, atuando na forma de adsorção cooperativa. Os dados de equilíbrio não foram ajustados pelas isotermas de Langmuir e Freundlich. Verificou-se uma adsorção máxima de 0,27 mg de Ba2+ por grama de adsorvente, sendo esse resultado obtido utilizando-se 0,10 g de Fe3O4@SiO2, a partir de 15 minutos de contato. Verificou-se também que alterando-se a temperatura e pH da solução, a capacidade de adsorção de Fe3O4@SiO2 não sofre alteração. |
| Abstract: | Due to population and industrial growth, a greater use of water is necessary and, as a consequence, there is a greater insertion of waste discarded inadequately. As a result, metal ions, such as barium contaminants, are increasingly present in surface and groundwater. According to WHO, the maximum concentration of barium in drinking water is 0.7 mg.L-1. Thus, adsorption treatment techniques for its removal are being increasingly developed. Magnetic materials finely particulate are considered potential contaminant removers, due to the high adsorption capacity, the easy separation by magnetization and the low cost of their synthesis. This work proposes the removal of the barium contaminant (Ba2 +) using adsorbent material called magnetic solid Fe3O4 @ SiO2, through the synthesis, characterization and evaluation of the adsorption capacity. Besides, it is evaluated the best isotherm model describing the adsorption process studied. The synthesized solid was characterized by infrared spectroscopy, adsorption-desorption isotherms of N2 by BET method, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, thermos gravimetric analysis and point of zero charge. With the characterization tests it was possible to identify the silica coating and, consequently, the increase of the surface area of the pores, elevating the adsorption capacity of the magnetic solid. It was evaluated the adsorption capacity through batch systems, varying the parameters of mass, concentration, time, temperature and pH. The obtained data were adjusted to the kinetic models of pseudo-first and second order, the latter being the one that presented better adjustments. The isotherm obtained from the Qe versus Ce chart is classified as S "Spherical" type isotherm, acting in the form of cooperative adsorption. The equilibrium data were not adjusted by the Langmuir and Freundlich isotherms. It was observed a maximum adsorption of 0.2758 mg Ba2+ by gram of adsorbent, this result being obtained using 0.10 g of Fe3O4@SiO2, after 15 minutes of contact. It has also been found that by altering the temperature and pH of the solution, the adsorption capacity of Fe3O4@SiO2 remains unchanged. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13254 |
| Aparece nas coleções: | MD - Licenciatura em Química |
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