Estudo comparativo do uso das argilas bentonita chocolate e verde na adsorção de metais pesados - níquel e cobre

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Leite Neta, Otaciana Pereira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba; Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP; Brasil; UEPB; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
• Palavras-chave em Português: Tratamento de águas residuárias; Adsorção; Metais pesados; Bentonitas; TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::ESTUDOS E CARACTERIZACAO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS
• Link de acesso: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4325

A deposição dos efluentes industriais contaminados por metais pesados em águas superficiais e solos, se mostra como um dos grandes problemas encontrados atualmente, uma vez que os compostos metálicos são resistentes à decomposição e se acumulam nas cadeias alimentares, mantendo suas características tóxicas. Dentre os métodos utilizados para tratar águas contaminadas por metais, a adsorção ganha destaque, tornando importante a busca por adsorventes alternativos como a Bentonita. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi de avaliar a atuação de dois tipos de Bentonitas, chocolate e verde, como adsorvente de íons metálicos de Cobre (II) e de Níquel (II) em solução aquosa. As argilas foram lavadas, secas, manualmente moídas, uma parte delas foi calcinada a 500ºC, e as naturais e calcinadas foram passadas em peneira de 100 Mesh. A fim de otimizar o processo de adsorção, foi realizado um planejamento fatorial experimental do tipo 23, possuindo como variáveis independentes Concentração, Massa de adsorvente e Tempo de contado. Os resultados dos experimentos realizados com as Bentonitas, in natura e calcinadas, mostraram valores altos de remoção do metal, em curto período de tempo, contudo, com a calcinação, as argilas perderam um pouco da capacidade de remoção dos metais (atingindo valores acima de 97,79%, in natura e máxima de 92,50%, calcinada). Tomando como base as melhores condições obtidas do planejamento experimental, foram realizados os ensaios cinéticos, ajustando os dados experimentais aos modelos empíricos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem. Os dados se ajustaram bem aos dois modelos, contudo, o modelo de pseudo-segunda ordem obteve maiores valores de coeficiente de correlação (R²) e Teste F, indicando que a adsorção dos metais pelas argilas ocorreu por quimissorção. No estudo do equilíbrio de adsorção, também foi utilizado a melhor condição do planejamento experimental, e os dados experimentais foram ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson. O modelo de isoterma de equilíbrio que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo de Redlich-Peterson, com β tendendo para zero, indicando que, em concentrações elevadas de concentração, essa isoterma assume a forma da isoterma de Freundlich, corroborando o que foi observado no estudo cinético. Os resultados de remoção obtidos para as Bentonitas in natura e calcinadas mostraram-se satisfatórios, devido ao alto poder de remoção dos íons metálicos em curto período de tempo, indicando que a argila Bentonita possui alto potencial de aplicação, devido seu baixo custo de aquisição e bom desempenho na remoção de Cobre (II) e Níquel (II) em soluções aquosas. Comparando os resultados de cada argila, in natura e calcinada, na adsorção de cada metal, aferiu-se que as Bentonitas naturais mostraram melhores resultados na adsorção de Cobre (II), sendo que, nas condições consideradas para a adsorção do íon cobre, a Bentonita chocolate natural obteve maiores resultados de remoção, quando comparada com a Bentonita verde natural.