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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Remoção de prata iônica monovalente por adsorção em argila bentonítica
Title Alternative: Removal of monovalent ionic silver by adsorption onto bentonite clay
Author: Cantuaria, Manuella Lech, 1989-
Advisor: Vieira, Melissa Gurgel Adeodato, 1979-
Abstract: Resumo: A recuperação de metais pesados de efluentes industriais tem se tornado um problema cada vez mais discutido em estudos científicos. Dentre os métodos utilizados para este tratamento, a adsorção ganha destaque, o que torna importante a busca de adsorventes alternativos como a argila. Neste trabalho, foi realizado inicialmente um teste de afinidade da prata, um metal de ampla utilização industrial e com alto valor agregado, com diferentes bio/adsorventes. Dentre os materiais analisados (cinco diferentes macrófitas, três argilas e uma vermiculita) verificou-se que a argila bentonítica Verde-lodo apresentou uma maior afinidade, e assim, foi avaliado o potencial deste adsorvente para remoção de íons de prata. Para isso, foi realizado o estudo cinético do processo para diferentes concentrações iniciais de prata. As curvas cinéticas foram ajustadas pelos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, difusão intrapartícula, modelo de Boyd e modelo de transferência de massa em filme externo. Posteriormente, foram obtidas as isotermas de adsorção para diferentes temperaturas e estas foram ajustadas pelos modelos de Langmuir, Freundlich e Dubinin Radushkevich. A partir desses dados, foram obtidos os parâmetros termodinâmicos (variação de energia de Gibbs, entalpia e entropia) através da Lei de Henry e do método de Wu. O estudo também apresenta a avaliação do processo de adsorção em sistema contínuo de leito fixo, para o qual foi realizado o estudo fluidodinâmico para diferentes vazões de efluente e obtenção de parâmetros de eficiência. Também foram realizados ensaios em banho para determinação do melhor eluente para recuperação da prata e, com este, foram realizados ciclos de adsorção e dessorção para avaliar o potencial de recuperação do metal e o tempo de vida útil da coluna. Por último, foi realizada a caracterização do complexo argila calcinada com a prata para comparação com a argila calcinada através das seguintes técnicas: difração de raios X (DRX), análise química e de tamanho de partículas (MEV e EDX), Porosimetria de Mercúrio, Picnometria a gás de Hélio, Fisissorção de Nitrogênio, Termogravimetria (TG) e Análise Térmica Diferencial (TGA) e Espectroscopia na Região do Infravermelho. A determinação do potencial zeta também foi realizada para verificar as mudanças da carga do adsorvente em sistema estático e dinâmico

Abstract: The removal of heavy metals from wastewater has become an important subject for scientific research. Among the common methods, adsorption has shown good potential to treat contaminated effluents. Firstly, in this study, an affinity test between silver, a metal with wide industrial use, and different bio/adsorbents was carried out. Among the studied adsorbents (five macrophytes, three clays and a vermiculite), the bentonitic clay called Verde-lodo came up with the highest affinity. Thus, the adsorbent¿s potential of silver removal was evaluated. To reach this goal, firstly the process kinetics was studied in different silver concentrations. The kinetic curves were adjusted by the following models: pseudo-first order, pseudo-second order, intra-particle diffusion, Boyd model and mass transfer by external film model. After that, the adsorption isotherms were obtained for different temperatures and adjusted by Langmuir, Freundlich and Dubinin Radushkevich models. From experimental data, the thermodynamic parameters (Gibbs energy ?G, enthalpy ?H and entropy ?S) were obtained by Henry¿s law and Wu¿s method. This study also presents the evaluation of adsorption¿s process in a dynamics fixed bed column system. In this evaluation, a fluid dynamic study was carried out for different flows and efficiency parameters were obtained. Also, batch essays were performed to select the best eluent to be used for silver¿s recovery and this eluent was used in adsorption/desorption cycles to evaluate the metal¿s recovery. Finally, the clay after adsorption¿s process was characterized and compared with natural and calcined clay. For that, the following techniques were used: X-ray diffraction (DRX), chemical and particle¿s size analyzes (MEV and EDX), Mercury Porosimetry, Helium Pycnometry, BET, Thermo-Gravimetric Analysis (TGA), Differential Thermal Analysis (DTA) and Infra-red Spectroscopy (FTIR). Also, the determination of the zeta potential was performed to verify the changes in the adsorbent¿s electric charge in static and dynamic system
Subject: Adsorção
Prata
Argila
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2014
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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