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Title: Modificação e caracterização de argila esmectita Brasgel visando seu uso no processo de remoção de metais pesados (Cd, Ni e Cd/Ni).
Other Titles: Modification and characterization of smectite brasgel clay aiming its use in the removal process of heavy metals (Cd, Ni and Cd / Ni).
???metadata.dc.creator???: VASCONCELOS, Patrícia Noemia Mota de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA, Marta Ligia Pereira daa.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CLERIEUZI, Genaro Zenaide.
???metadata.dc.contributor.referee3???: LABORDE, Hervé Michel.
Keywords: Argila Brasgel;Modificação Térmica e Ácida;Metais Pesados (Cadmio e Niquel);Adsorsão em Banho Finito;Isotermas;Remoção de Metais Pesados;Brasgel Clay;Thermal and Acid Modification;Heavy Metals (Cadmium and Nickel);Finite Bath Adsorption;Isotherms;Heavy Metal Removal
Issue Date: 23-Aug-2013
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: VASCONCELOS, Patrícia Noêmia Mota de. Modificação e caracterização de argila esmectita Brasgel visando seu uso no processo de remoção de metais pesados (Cd, Ni e Cd/Ni). 2013. 109f. (Tese) Doutorado em Engenharia Química, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013.
???metadata.dc.description.resumo???: O processo de adsorção pode ser efetivamente usado na remoção de metais pesados de efluentes. O uso de materiais de baixo custo como adsorventes aumenta a vantagem competitiva do processo. Este trabalho foi realizado em duas etapas, para a primeira etapa foram realizadas modificações tanto acida (HCI) quanto térmica (100, 200, 300, 400 e 500 °C), na argila Brasgel natural. A segunda etapa foi o estudado da remoção em sistema simples (cadmio ou níquel) e em sistema binário (cadmio e níquel) pela argila Brasgel natural e modificada termicamente a 500 °C. Foi utilizado um planejamento fatorial 22 com três (3) repetições no ponto central analisando as duas variáveis de entrada concentração inicial de metais pesados (10, 30 e 50 mg.L-1) e pH (3, 4 e 5). Foram desenvolvidos estudos de equilíbrio e cinético. Aos dados obtidos (isotermas de equilíbrio) foram aplicados modelos de Langmuir e Freundlich. As argilas Brasgel natural e modificada termicamente a 500 °C foram caracterizadas por diversas técnicas. Os resultados das analises de Difração de Raios X (DRX) e Espectrofotometria de Raios X por Energia Dispersiva (EDX) comprovaram que a argila Brasgel natural tem como argilomineral predominante a esmectita e ainda misturas de caulinita e quartzo. A ativação térmica conduziu a algumas modificações, tais como modificação estrutural, verificada por meio de DRX e redução no valor da área superficial especifica. Com base na analise dos resultados deste trabalho, pode-se concluir que a ativação acida alterou parcialmente a estrutura da argila Brasgel, conforme foi verificado por DRX. Importantes aumentos das áreas superficiais especificas foram observados tornando a argila Brasgel ativada, um adsorvente promissor. Os resultados finais apos os ensaios de remoção de metais pesados (Cd2 + ou Ni2 + , Cd2 + e Ni2 + ) mostraram que, de forma geral, a argila Brasgel natural apresentou maior eficiência na remoção de metais pesados, quando comparada a argila Brasgel modificada termicamente a 500 °C. O melhor ajuste obtido tanto para argila Brasgel natural quanto modificada foi o modelo de Langmuir. Para todos os sistemas estudados, o modelo cinético de adsorção de pseudo-segunda ordem se ajustaram aos dados experimentais.
Abstract: The adsorption process can be effectively used in removing heavy metals from wastewater. The use of low cost materials as adsorbents increases the competitive advantage in the process. This work was carried out in two stages, the first stage for changes were made both acid (HCI) as thermals (100, 200, 300, 400 and 500 0 C). The second step, the removal in single system (or nickel cadmium) and binary (cadmium and nickel) by Clay Brasgel natural and thermally modified at 500 °C. We used a 22 factorial design with three (3) repetitions at the midpoint analyzing the two input variables initial concentration of heavy metals (10, 30 and 50 mg.L-1), pH (3, 4 and 5). Studies were conducted equilibrium and kinetic. The data obtained (equilibrium isotherms) were applied Langmuir and Freundlich. The clay Brasgel natural and modified heat at 500 °C were characterized by various techniques. The results of the analysis of X-Ray Diffraction (XRD) and spectrophotometry Energy Dispersive X-Ray (EDX) confirmed that clay has natural Brasgel as the predominant clay mineral smectite and even mixtures of kaolinite and quartz. The thermal activation led to some modifications, such as structural modification, verified by X-ray Diffraction (XRD) and reduction in the value of the specific surface area. Based on the results of this study, it can be concluded that the acid activation partially altered Brasgel clay structure, as verified by XRD. Significant increases in specific surface areas were observed making Brasgel clay a promising adsorbent. The final results after the tests of removing heavy metals (Cd2 + or Ni2 + , Cd2 + , and Ni2 + ) showed that, generally, the clay Brasgel natural highest efficiency in removing heavy metals when compared to clay Brasgel thermally modified to 500 °C. The data obtained for natural and modified clay Brasgel thermally 500 °C were applied Langmuir and Freundlich models, and the best fit obtained for both clay Brasgel natural with the modified Langmuir model. For all systems studied, the kinetic model of adsorption pseudosecond-order were fitted to the experimental data.
Keywords: Argila Brasgel
Modificação Térmica e Ácida
Metais Pesados (Cadmio e Niquel)
Adsorsão em Banho Finito
Isotermas
Remoção de Metais Pesados
Brasgel Clay
Thermal and Acid Modification
Heavy Metals (Cadmium and Nickel)
Finite Bath Adsorption
Isotherms
Heavy Metal Removal
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9397
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química.

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