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Type: TESE DIGITAL
Title: Bioadsorção de íons metálicos em sistemas simples e competitivos preparados a partir de diferentes macrófitas
Title Alternative: Biosorption of metal ions on simple and competitive systems prepared from different macrophytes
Author: Lima, Lívia Katia dos Santos, 1985-
Advisor: Vieira, Melissa Gurgel Adeodato, 1979-
Abstract: Resumo: Grande parte dos íons metálicos é conhecida pelo seu efeito nocivo ao meio ambiente, podendo trazer sérios danos à saúde tanto humana quanto animal, assim como influenciar no desenvolvimento de plantas e vegetais. Dentre os diversos metais existentes, os íons de Cr3+ e Pb2+ se destacam devido à larga utilização industrial e por serem altamente tóxicos. A exposição a elevadas concentrações de Pb2+ pode causar danos cerebrais, entre outros problemas que podem levar o indivíduo a morte. Já o cromo dependendo do seu estado de oxidação ou da quantidade com que é liberado no meio ambiente se torna bastante nocivo, podendo causar câncer. Os íons metálicos são poluentes difíceis de tratar. Os métodos tradicionais não são eficientes ou são economicamente inviáveis quando aplicados em escala industrial. Em busca de uma alternativa econômica e eficiente, diversos materiais têm sido estudados, incluindo as macrófitas aquáticas, um material biológico que pode se desenvolver em diversos ambientes, se tornando de fácil cultivo. Neste trabalho investigamos a capacidade das macrófitas aquáticas Salvinia cucullata, Salvinia natans e Pistia Stratiotes de remover íons metálicos de Cr3+ e Pb2+ em sistemas simples e competitivo. Os íons metálicos foram definidos após testes de afinidade. Os experimentos foram conduzidos em banho finito e em leito fixo por meio da obtenção de dados de equilíbrio e curvas de rupturas, respectivamente. Para os ensaios em leito em sistema competitivo, foram avaliadas três diferentes razões de concentrações a fim de se investigar a influência das concentrações de cada íon metálico no processo de remoção. Foi observado a partir dos dados experimentais que algumas propriedades dos íons metálicos, como raio iônico, grau de dureza e eletronegatividade, contribuem para uma melhor remoção, além da influência da temperatura. Obteve-se capacidade máxima de remoção de Cr3+ de 0,438 mmo.g-1 a uma temperatura de 20 ºC e de 0,635 mmol.g-1 para o Pb2+ a uma temperatura de 0 ºC, para as macrófitas P. stratiotes e S. cucullata, respectivamente. Com o objetivo de conhecer as estruturas das biomassas e o possível mecanismo de remoção, foram realizadas caracterizações da biomassa antes e após processo de adsorção, usando as técnicas de pHzpc, Termogravimetria, BET, MEV (EDX) e FTIR. Ensaios de dessorção também foram realizados com intuito de verificar a possibilidade de regeneração das macrófitas utilizando diferentes eluentes

Abstract: Most part of the metal ions are known for their harmful effect on the environment and may cause serious damage to both human and animal health, as well as influence on the development of plants and vegetables. Among the various existing metal ions Cr3+ and Pb2+ stand out due to the wide industrial use and to be highly toxic. Exposure to high concentrations of Pb2+ can cause brain damage, and other problems that can lead an individual to death. Chromium according its oxidation state or quantity released in environment becomes very harmful and may cause serious diseases as cancer. Metal ions are difficult to treat when in solution. Traditional methods are not effective or are not economically viable when applied on an industrial scale. In search of an economical and efficient alternative many materials had been studied, including aquatic macrophytes, a biological material that can develop in various environments, making it easy to grow. In this study we investigated the ability of aquatics macrophytes Salvinia cucullata, Salvinia natans and Pistia Stratiotes to remove metal ions of Cr3+ and Pb2+, chosen after affinity test, in simple and competitive systems. The experiments were performed in batch and fixed bed columns through equilibrium data and breakthrough curves, respectively. For the fixed-bed experiments three different ratios of concentrations were evaluated in order to assess the influence of the concentrations of each ion in the removal process. It has been observed from experimental data that some properties of metal ions such as ionic radius, electronegativity and softness contribute to a better removal, as well as the influence of the temperature. In order to know the biomasses structures and the main mechanism for the ions removal the characterization before and after biosorption process were conducted, using the techniques of Zeta Potential, pHzpc, TG/DSC, BET, SEM (EDX) e FT-IR. Desorption assays were conducted with the aim of evaluating the possibility of biomasses regenaration using several eluents
Subject: Adsorção
Biomateriais
Cromo
Chumbo
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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