Adsorção de amônio e nitrato em zeólitas naturais e modificadas por HDTMA-Br

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Oliveira, Jacqueline de Cassia de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ammonium; Amônio; Basalt; Basalto; HDTMA-Br; Nitrate; Nitrato; Zeólita; Zeolite
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44144/tde-12072024-072448/

O aumento na produção de nitrogênio para uso em fertilizantes e o lançamento de efluentes domésticos são as causas principais na contaminação de águas por compostos nitrogenados. O presente estudo analisou a eficiência na remoção de NH4 + e NO3 - em solução a partir da adsorção em basalto zeolítico e zeólitas cubanas com e sem tratamento por brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA-Br). A eficiência na adsorção e as influências do tempo e da concentração inicial foram analisadas através de ensaios de batelada variando o tempo e as concentrações iniciais de cada composto. Os materiais adsorventes foram caracterizados por difração de raios X para determinar as espécies zeolíticas presentes, sendo o basalto zeolítico composto por heulandita, natrolita e analcima e as zeólitas cubanas compostas por clinoptilolita e mordenita. Após tratamento com HDTMA-Br, os adsorventes passaram a adsorver NO3 - , indicando que houve inversão da carga superficial na superfície zeolítica. Entretanto, a sobreposição de picos de Br- e NO3 - na análise por cromatografia líquida de íons dificultou a determinação precisa dos teores de NO3 - remanescente em solução. Os adsorventes tratados com HDTMA-Br mantiveram sua capacidade em adsorver o cátion NH4 + , indicando que a inversão de carga não foi completa, tendo sido mantida a carga superficial negativa no interior dos canais da estrutura das zeólitas, permitindo a adsorção do NH4 + mesmo após tratamento. O basalto zeolítico in natura adsorve NH4 + independente do tempo e da concentração inicial chegando a 100% de retenção. Para a zeólita cubana natural, o aumento na concentração inicial de NH4+ aumenta a taxa de adsorção, sendo mais eficiente em tempos mais curtos (45 e 60 minutos), mostrando eficiência de 100% em 45 minutos para concentração inicial de 4,97 mg/L e 100% em 60 minutos para a concentração inicial de 12,38 mg/L. A possibilidade de zeólitas tratadas com HDTMA-Br adsorverem cátion NH4+ e ânion NO3- é relevante, pois aumenta a versatilidade e o potencial do uso destes minerais em áreas contaminadas por compostos nitrogenados.