Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241207.pdf: 653236 bytes, checksum: a3d124330f2aa56901819c8e223ef38f (MD5) / O presente trabalho propôs avaliar o potencial do ligante N,N',N,N'-bis[(2-hidroxi-3,5-di-terc-butilbenzil)(2-piridilmetil)]-etilenodiamina na extração líquido-líquido dos íons Cd2+, Cu2+, Mn2+, Ni2+ e Zn2+. O ligante foi sintetizado e caracterizado por análise elementar de C e N, espectroscopia no infravermelho e ressonância magnética nuclear. Realizou-se estudos de determinação do pH ótimo de extração, determinou-se a capacidade máxima de extração, além da cinética de extração e suas constantes de velocidade. Verificou-se a seletividade de extração, bem como, realizou-se estudos de pré-concentração de íons Cu2+ e de interferência de outros íons. Os resultados obtidos permitem demonstrar que a extração dos íons metálicos é dependente do pH. Na determinação da capacidade máxima de extração, observou-se que o ligante foi mais efetivo na extração dos íons Cd2+, Cu2+ e Zn2+ do que os íons Mn2+ e Ni2+. Os estudos cinéticos revelaram que o tempo para atingir o equilíbrio de extração dos íons Cd2+, Cu2+ e Zn2+ foi menor quando comparado ao dos íons Mn2+ e Ni2+. A partir das constantes de velocidade, obteve-se a ordem de extração como sendo Cu >> Cd ³ Zn >> Mn >> Ni. O ligante apresentou alta seletividade na extração dos íons Cu2+ em pH 4,0. Por fim, nos estudos de pré-concentração, observou-se que o ligante foi capaz de extrair 100 % dos íons Cu2+ em solução tampão e em água mineral, mesmo em presença dos demais íons.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301797.pdf: 1816586 bytes, checksum: 0339e22f98c5055c0b07a74c91e84d31 (MD5) / Na intenção de se construir modelos bio-inspirados baseados nas características de fosfoesterases, o presente trabalho relata o desenvolvimento de novos modelos teóricos com o intuito de explicar a eficiência catalítica de oximas e de íons Cu2+ nas reações de ésteres de fosfato, principalmente devido à sua importância em sistemas biológicos e também na degradação de compostos organofosforados tóxicos. Nesse sentido, as oximas mostraram ser nucleófilos muito eficientes na reação com o diéster bis(2,4-dinitrofenil) fosfato (BDNPP) quando realizada em meio micelar catiônico (CTABr). Essa reação foi descrita com êxito utilizando-se o modelo de pseudo-fase e troca iônica, e permitiu o ajuste eficiente dos dados experimentais. Tendo em vista a reação de hidrólise espontânea do BDNPP em pH 10, onde o tempo de reação pode chegar a 40 dias, observou-se que a reação é acelerada significativamente e ocorreu em apenas 9 minutos. Avaliou-se também a reação de hidrólise do triéster tris-2-piridil fosfato (2-TPP), na presença de diferentes íons metálicos divalentes, sendo que a reação realizada em meio micelar aniônico (SDS),promoveu um efeito catalítico de até 6400 vezes na presença de íons Cu2+, quando comparado com a reação feita em água. Salienta-se que a reação de hidrólise do tris-3-piridil fosfato (3-TPP) apresentou um efeito catalítico muito inferior ao observado para o isômero 2-TPP, em relação às reações realizadas em água pura. Este resultado indicou que a posição do átomo de nitrogênio no anel aromático possui um papel fundamental como centro de coordenação para os íons Cu2+ no estado de transição. / In order to build bio-inspired models based on characteristics of phosphoesterases, the present work reports the development of some new theoretical models in order to explain the catalytic efficiency of oximes and metal ions in the hydrolysis reactions of phosphate esters, mainly due to its importance in biological systems and also in the degradation of toxic organophosphorus compounds. Thus, oximes proved to be very efficient nucleophiles in hydrolysis reaction with the diester bis (2,4-dinitrophenyl) phosphate (BDNPP) when realized in a cationic micellar medium (CTABr). This reaction was successfully described using the pseudo-phase ion exchange model, which allowed to fit the experimental data efficiently. Considering the spontaneous hydrolysis reaction of BDNPP at pH 10, where the reaction time can reach 40 days, the reaction was accelerated significantly and occurred in stunning 9 minutes. In addition, the hydrolysis reaction of the triester tris-2-pyridyl phosphate (2-TPP) was evaluated in the presence of different divalent metal ions, and when an anionic micellar medium (SDS) was used, a catalytic effect up to 6400 times in the presence of Cu2+ ions was observed when compared with the same reaction in water. The hydrolysis reaction of the tris-3-pyridyl phosphate (3-TPP) showed a much lower catalytic effect than that observed for the isomer 2-TPP, for the reactions in pure water. These results indicated that the position of the nitrogen atom in the aromatic ring had a key role as a coordinating center for the Cu2+ ions in the transition state.

Orientador: Marcelo de Freitas Lima / Coorientador: Mario Henrique Gonzalez / Banca: Elma Neide Vasconcelos Martins Carrilho / Banca: Gustavo Orlando Bonila Rodriguez / Resumo: Os íons metálicos estão cada vez mais presentes nos efluentes industriais e sua destinação incorreta pode promover impactos ambientais desastrosos. O desenvolvimento de processos e metodologias para remoção destes diferentes metais em níveis tóxicos deve apresentar baixo custo e serem sustentáveis de forma geral. Nos últimos anos tem havido um considerável interesse nos estudos de materiais sorventes obtidos a partir de biomassa, como as pectinas, que são provenientes principalmente de resíduos de frutas. A utilização da pectina traz vantagens por possuir uma estrutura potencialmente propícia a modificações químicas, além de poder ter sua seletividade modulada devido aos seus diferentes graus de esterificação. Tendo isso em vista, foi sintetizado e caracterizado um derivado ácido hidroxâmico da pectina de frutas cítricas visando seu emprego em estudos de sorção para chumbo. As caracterizações foram realizadas através da determinação do grau de esterificação, espectrofotometria na região do infravermelho, titulação potenciométrica, estudo da afinidade por vapor d‟água, análises térmicas e análise elementar. A caracterização da pectina quanto ao seu grau de esterificação, pelas técnicas de infravermelho e titulação revelaram resultados coerentes, com graus de esterificação de 49,9% e de 51,5% respectivamente. A caracterização do biopolímero modificado foi realizada por espectrofotometria na região do infravermelho e possibilitou a identificação de duas novas bandas em... / Abstract: The metal ions are increasingly present in industrial effluents and their improper disposal can result in environmental impacts. The development of processes and methodologies for removing these toxic metals must be low cost and sustainable. In the last years, there has been a considerable interest in studies of sorbent materials obtained from biomass, such as pectin, which are extracted from fruit residue. The use of pectin brings advantages for having a structure potentially favorable to chemical modifications, besides having its selectivity modulated due to different degrees of esterification. Keeping this in view, a pectin hydroxamic acid derivative was synthesized, which was characterized with commercial citrus fruit pectin for the purpose of both being used in metal ion sorption tests. The characterizations include determination the degree of esterification, spectroscophotometry in the mid-infrared region, potentiometric titration, the water uptake, thermal analysis and CHN. The characterization of pectin as to its degree of esterification, by spectroscophotometry in the mid-infrared region and titration, techniques revealed consistent results, with degrees of esterification of 49.9% and 51.5% respectively. The characterization of the modified biopolymer was performed by infrared radiation absorption and allowed the identification of two new bands at 1548 cm-1 and 1646 cm-1 compared to the starting material, showing its modification. Through of potentiometric titration technique, the pKa value of the commercial pectin was 4.4. The experiments regarding affinity to water, showed a similarity hydrophilic character of commercial pectin compared to its hydroxamic acid derivative. DSC analysis showing the modification of commercial pectin, in which the derivative showed a higher thermal stability compared to the starting material. The CHN results determined the degree of ... / Mestre

Orientador: Pedro de Magalhães Padilha / Banca: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Ana Rita de Araújo Nogueira / Resumo: Este trabalho descreve a síntese, a caracterização da celulose modificada com grupos p-aminobenzóico (Cel-PAB) e os resultados do estudo da capacidade de adsorção de Cd(II), Cu(II), Ni(II), Zn(II) e Pb(II) pelo novo adsorvente, em diferentes valores de pH e tempos de contato dinâmico. A caracterização da Cel-PAB foi feita por espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourrie (FT-IR), análise elementar de nitrogênio e determinação da área superficial específica. A capacidade máxima de sorção de íons metálicos pela Cel-PAB, determinada pelo método de sorção em batelada, foi da ordem de 2,00 mmol g-1 para os íons metálicos estudados. A pré-concentração de soluções analíticas dos metais com posterior eluição e leitura dos eluatos por espectrometria de absorção atômica por chama (FAAS), possibilitou a diminuição do limite de detecção (L. D.), o que permitiu a determinação dos metais presentes em baixas concentrações. O sistema desenvolvido para pré-concentração de íons metálicos foi aplicado em amostras de águas naturais, mineralizadas e não mineralizadas, da represa de Barra Bonita/Rio Tietê-SP e as determinações foram feitas por FAAS. Esses resultados foram comparados com aqueles obtidos por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (FGAAS) nas mesmas amostras de água. Diferenças significativas não foram encontradas, o que demonstrou a aplicabilidade do sistema proposto. / Abstract: This work describes the synthesis, characterization of the modified cellulose with p-amino benzoic groups (Cel-PAB) and the results of the study of adsorption capacity from ions Cd (II), Cu (II), Ni (II), Zn (II) and Pb (II) by new adsorbent, in different pH values and dynamic contact times. The characterization of Cel-PAB was performed by FT-IR, elemental analysis of N2 and determination of the specific surface area. The maximum adsorption capacity of all metal ions by the Cel-PAB, determined by batch adsorption procedure, was approximately 2.00 mmol g-1 for studied metal ions. The pre-concentration in analytical metal ions solutions with further elution and read-out of elutes by flame atomic absorption spectrometry (FAAS), improve the detection limit (D.L.) allowing the detection of small amount of cations. The metal ions preconcentration system developed was applied in natural mineralized and non mineralized waters samples from Barra Bonita weir/Tietê River-SP and the analysis was carried out by FAAS technique. These results were compared with those obtained by atomic absorption spectrometry in graphite furnace (FGAAS) in the same sample waters. Small differences were not observed showing the applicability of the proposed system. / Mestre

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T10:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:14:11Z : No. of bitstreams: 1 109368.pdf: 9299409 bytes, checksum: bc588f8eb28b1662d764f07af80d3e26 (MD5) / Estudos de equilíbrio de quatro novos ligantes hexadentados N,N'-bis[(2-hidroxibenzil)-N,N'-bis(2-metilpiridil)]etilenodiamino (H2BBPEN), N,N'-bis[(2-hidroxibenzil)-N,~-bis(2-metilpiridil)]- 1 ,3-propanodiamino (H2BBPPN), N,N'-bis[(2-hidroxibenzil)-N,N'-bis(2-metilpiridil)]- 1 ,4-butanodiamino (H2BBPBN) e N,N'-bis[(2-hidroxibenzil)-N,N'-bis(1-metilimidazol-2-il-metil)]etilenodiamino (H2BBIMEM), que apresentam constituição mista de grupos doadores, são descritos. Estes ligantes possuem dois grupos doadores fenólicos, que transmitem especificidade por metais trivalentes como Ga(III) e Fe(III) e representam as frações de coordenação do aminoácido tirosina, dois grupos doadores aminos, que servem de ponte para receber outros grupos doadores e que representam as frações de coordenacão do aminoácido arginina, e ainda, os três primeiros ligantes possuem dois grupos doadores piridínicos e o H2BBIMEM com dois grupos doadores metilimidazóis, em substituição aos piridínicos dos outros três ligantes, que representam os sítios de coordenação do aminoácido histidina. As constantes de protonação destes ligantes e as constantes de estabilidade dos complexos formados com os metais bivalentes: Ca, Mg, Co, Cu, Zn e com o íon VO ( Vanadila ), e com os metais trivalentes: Ga, Fe e Al, foram determinadas através dos métodos potenciométrico e espectrofotométrico. A ordem de estabilidade dos complexos formados, em relação aos ligantes, é H2BBIMEM > H2BBPEN > H2BBPPN > H2BBPBN. Em relação aos metais bivalentes, para um mesmo ligante a ordem é Ca < Mg < Zn < Co < Cu < VO, e para os metais trivalentes ela é: Ga > Fe>> Al. Os valores de Keff, determinados para a complexação dos íons Fe(III) e Ga(III) são positivos e estão na mesma ordem de magnitude. Entretanto, somente o H2BBIMEM apresenta log Ksol positivo, indicando que este ligante pode dissolver o hidróxido de ferro no p[H] fisiológico.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289355.pdf: 1191840 bytes, checksum: be9fc89df2905b778fa501b4441cbe32 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi tornar a quitosana insolúvel em meio ácido utilizando os agentes reticulantes epicloridrina e trifosfato, e realizar estudos de adsorção dos íons Cu(II), Cd(II) e Pb(II), em função do pH, tempo de contato e variação da concentração dos íons metálicos, presentes em soluções individuais e multicomponentes. O novo material adsorvente foi caracterizado por meio de análises de MEV, EDX, IV, CHN, TGA e DSC, as quais permitiram a comprovação da modificação na superfície da quitosana. Testes de solubilidade mostraram que o adsorvente é insolúvel em soluções ácidas. Os resultados obtidos revelaram que a adsorção dos íons metálicos é dependente do pH da solução. A maior adsorção de Cu(II) ocorreu em pH 6,0, enquanto para Cd(II) e Pb(II) foi em pH 7,0 e 5,0, respectivamente. Os estudos cinéticos mostraram que a equação de pseudo segunda-ordem forneceu os melhores ajustes dos dados experimentais. Nos estudos de equilíbrio de adsorção, a isoterma que melhor ajustou os dados experimentais foi o modelo de Langmuir. Os estudos de adsorção competitiva, a partir de soluções binárias e ternárias, revelaram a seguinte ordem de afinidade do adsorvente: Cu(II) > Pb(II) > Cd(II). Por fim, os estudos de dessorção indicaram a possibilidade de regeneração do adsorvente para posterior reutilização na adsorção de íons Cu(II), Cd(II) e Pb(II) presentes em solução aquosa.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:16:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233926.pdf: 2391303 bytes, checksum: 6f228aab91d9ad1d4906ec949bb6bdc1 (MD5) / O intenso uso dos metais pesados aliados as suas toxicidades, fazem com que novos métodos de análise sejam importantes. No presente trabalho estuda-se um método para determinação de Zn2+ e Cd2+ com diferentes surfactantes (CTABr, SDS, TRITON X-100, Lauril e Palmitil sulfobetaína) por espectrofluorimetria. O método proposto emprega a sonda fluorescente 8-hidroxiquinolina (8-HQ). O realce da fluorescência da 8-HQ pelos íons metálicos Zn2+ e Cd2+, mostra que é possível analisar metais em soluções de composição conhecida. Com base nos resultados verificou-se que a técnica de espectroscopia de fluorescência em meio micelar mostra-se eficiente e de fácil aplicabilidade. A utilização do meio micelar é importante, pois permite a solubilização do complexo formado entre 8-HQ com Zn2+ e Cd2+, o qual logo precipita na ausência de surfactante. Nas condições experimentais de análise ([8-HQ] = 2,0 x 10-4 mol.L-1 e [Me2+] na faixa de 0 até 6,0 x 10-5 mol.L-1), os resultados indicam que o surfactante CTABr é o que atua de forma mais favorável na solubilização do complexo, tanto no caso do Zn2+ quanto Cd2+, e nenhuma precipitação foi observada até 24 horas depois. Os resultados dos testes de viscosidade mostram que adição de Zn2+ afeta a viscosidade macroscópica das soluções de CTABr, fato que pode estar relacionado com a estabilidade do complexo em solução. No caso do CTABr pode-se calcular que o LD é equivalente a 2,39 nano moles de Zn2+ e no caso do Cd2+ 2,74 nano moles. Em ambos casos, em sistemas cromatográficos onde as amostras são injetadas em micro litros, e/ou pré-tratadas em coluna de pré-concentração, o método pode atingir pico moles de metais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:46:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240190.pdf: 2098727 bytes, checksum: 0e5a3cbba37957e2b1420ee8a73a52f0 (MD5) / Alguns compostos orgânicos apresentam características para serem utilizados como sondas fluorescentes na determinação de íons metálicos. O 8-dimetilamino-1-naftol (DANOL) apresenta elevada sensibilidade para determinação de Be(II), em meio micelar (dodecil sulfato de sódio,SDS). Essa sensibilidade do DANOL deve-se ao efeito conhecido como "esponja de prótons". O 1-N,N-dimetilamino Naftaleno-5-N-dodecil sulfonamida (DNSS) apresenta significativa sensibilidade para Be(II) permitindo realizar a análise na presença de íons como Cd(II), Zn(II), Rb(I), Ca(II), Mg(II), Al(III) e Na(I). A presença dos íons Cu(II), Pb(II), Fe(III) e Ni(II) provoca uma diminuição na fluorescência da sonda, sendo que a supressão observada é consistente com a equação de Stern-Volmer e, o Cu(II) apresenta a maior constante de Stern-Volmer. As análises são realizadas em presença de SDS, facilitando assim a interação entre a sonda e o íon metálico. Comparando 8-quinolinil fosfato (8-QP), 8-quinolinil sulfato(8-QS) e a 8-hidroxiquinolina, observa-se o efeito do substituinte do anel com relação à fluorescência, assim como a sensibilidade para serem utilizados como sondas fluorescentes. O 8-QS apresenta maior intensidade de fluorescência, porém, mostra pouca sensibilidade com relação aos íons metálicos Pb(II), Be(II) e Rb(I), enquanto que 8-QP mostra apreciável sensibilidade ao íon Be(II).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:16:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349693.pdf: 3209833 bytes, checksum: 2cecc7c4afac5ed5225092295299b2d0 (MD5) Previous issue date: 2017 / Quatro macroalgas marinhas marrons, Ascophyllum nodosum, Fucus spiralis, Laminaria hyperborea e Pelvetia canaliculata, e duas macroalgas vermelhas, Gracilaria caudata e Gracilaria cervicornis foram investigadas como trocadores catiônicos naturais para a remoção de metais de transição presentes em efluentes petroquímicos sintéticos. O efluente apresentou alta condutividade devido às concentrações de cloretos, sulfatos, sódio e cálcio. Um modelo multicomponente de Langmuir foi capaz de predizer os dados de equilíbrio de troca iônica para os metais presentes no efluente sintético. Para as macroalgas marrons, a L. hyperborea apresentou maior capacidade de sorção para os metais de transição. As constantes de afinidade de equilíbrio para os grupos funcionais diminuíram na seguinte ordem: Cu > Zn > Ni ? Ca, exceto para L. hyperborea, que apresenta menor afinidade para o Ca. As curvas de ruptura de troca iônica, obtidas a partir de uma coluna de leito fixo empacotada com L. hyperborea bruta, conduziram a uma capacidade de operação de 1432, 148, 179 BV (volumes de leito) (7,2 BV/h) para Cu, Zn e Ni, respectivamente. A estratégia de tratamento consistiu na operação de duas colunas consecutivas, a primeira para remoção de íons Cu e a segunda para remoção de Zn e Ni. A eluição dos metais pesados da resina natural foi obtida com 10 e 6 BV de HCl para primeira e segunda colunas (0,4 M, 1,2 %), utilizando uma vazão de 3,6 BV/h. Para as macroalgas vermelhas, G. cervicornis mostrou maior seletividade para os metais de transição presentes no efluente sintético. As curvas de ruptura de troca iônica, obtidas a partir de uma coluna empacotada com G. cervicornis em bruto, conduziram a uma capacidade útil de 0,25 e 0,24 mEq/g para ciclos de operação 1 e 2. Para o primeiro ciclo de saturação, obteve-se uma capacidade de serviço de 1209 BV, tratando 18 L de influente com 8,5 g de resina natural. 90 % de eficiência de eluição dos íons metálicos a partir da biomassa saturada foi obtida com 13 BV de HCl (0,5 M, 1,5 %). A etapa de regeneração foi realizada com CaCl2 0,5 M a pH = 8,0, tornando possível a reutilização da biomassa no ciclo de saturação seguinte. Foi proposta uma estratégia de tratamento utilizando um sistema de colunas em série para aumentar o volume de água tratada utilizando a alga G. cervicornis como resina de troca catiônica natural, sendo possível a recuperação de cada metal de transição separadamente. Um modelo de transferência de massa, considerando um modelo de força motriz linear para difusão intrapartícula, foi capaz de predizer bem o processo de troca iônica para todas as espécies estudadas em sistemas batelada e de leito fixo. Comparando-se as duas espécies, as macroalgas marrons apresentam capacidade total de remoção superior às macroalgas vermelhas. Porém, o uso da alga G. cervicornis como resina catiônica natural oferece a possibilidade de separação de todos os íons metálicos, o que não é possível com a alga L. hyperborea. / Abstract : Four brown macro-algae, Ascophyllum nodosum, Fucus spiralis, Laminaria hyperborea and Pelvetia canaliculata, and two red macro- algae, Gracilaria caudata and Gracilaria cervicornis were investigated as natural cation exchangers for the removal of transition metals from a synthetic petrochemical wastewater. The wastewater presents a high conductivity due to chloride, sulfate, sodium and calcium. A Langmuir multicomponent model was able to predict the ion-exchange equilibrium data for transition metals present in the synthetic wastewater for the six macro-algae. Regarding the brown macroalgae, L. hyperborea showed a higher uptake capacity for transition metals. The equilibrium affinity constants for the functional groups decreased in the following order: Cu > Zn > Ni ? Ca, except for L. hyperborea, which presents a lower affinity for Ca. Ion-exchange breakthrough curves obtained from a fixed-bed column packed with raw L. hyperborea, led to an operating capacity of 1432, 148, 179 BV (Bed Volume) (7.2 BV/h) for Cu, Zn and Ni, respectively. The treatment strategy consisted in the operation of two consecutive columns, the first one for Cu ions removal and the second one for Zn and Ni removal. Transition metals elution from the natural resin was obtained with 10 and 6 BV of HCl for first and second columns (0.4 M, 1.2 %), using a flow rate of 3.6 BV/h. For the red macro-algae, G. cervicornis showed a higher selectivity for the transition metals present in the synthetic wastewater. Cation exchange breakthrough curves, obtained from a column packed with raw G. cervicornis, led to a useful capacity of 0.25 and 0.24 mEq/g for 1st and 2nd operation cycles. For the 1st saturation cycle, a service capacity of 1209 BV (Bed Volume) was obtained, treating 18 L of influent with 8.5 g of natural resin. Elution efficiency of 90 % for the transition metals was achieved with 13 BV of HCl (0.5 M, 1.5 %). The regeneration step was performed with CaCl2 0.5 M at pH = 8.0 making possible the biomass reuse in the next saturation cycle. A treatment strategy using a column system in series was proposed to increase the treated water volume using G. cervicornis as a natural cation exchange resin, being possible the recovery of transition metals from separate solutions. A mass transfer model, considering a linear driving force model for intraparticle diffusion, was able to predict well the ion exchange process for all species studied at batch and packed bed systems. Comparing the two species, brown macroalgae have a greater total removal capacity than red macroalgae. However, the use of algae G. cervicornis as a natural cationic resin offers the possibility of separation of all metallic ions, which is not possible with the L. hyperborea.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T13:55:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 230918.pdf: 340870 bytes, checksum: 146df8d49730f878f49fbe583ef6e323 (MD5) / Quitosana ditiocarbamato de potássio (ChitDTCK) foi sintetizado e caracterizado por análise elementar e 13C RMN em estado sólido. O grau de substituição GS (numero de substituíntes por 100 unidades de 2-amino-2-deoxyglucopiranose) e molalidades dos grupos foram calculados para os substituíntes acetilamino, amino e ditiocarbamato na quitina, quitosana e ChitDTCK. Um estudo comparativo da retenção e recuperação de íons Cu(II), Co(II) e Ni(II) foi realizado com a quitina, quitosana e ChitDTCK a 30 oC, pH 6,0 (0,1M succinato). Para tal efeito foram calculadas as constantes de estabilidade (KX), para o equilíbrio heterogêneo, ChitX + M(II) ChitXM(II) onde X representa os ligantes acetilamino, amino e ditiocarbamato e M(II) = Cu(II), Co(II) e Ni(II). Também foram calculadas as constantes de instabilidade ( ), pelo equilíbrio inverso. Assumiu-se que os complexos apresentam a razão 1:1 metal-ligante com respeito a cada grupo. Para Cu(II) os valores das constantes de estabilidade KX foram 44,5 (acetilamino), 9,4x103 (amino), e 3,5x103 (ditiocarbamato). As constantes de instabilidade foram 5,0 x10-3 (acetilamino) e 1,90x10-5 (amino).Para Co(II) as constantes foram KX 0,69 (acetilamino) e 1,5x103 (amino); 1,80x10-2 (acetilamino) e 2,5x10-5 (amino). Para Ni(II) os valores foram KX 0,7 (acetilamino) e 1,1x104 (amino); 1,2x102 (acetilamino) e 4,1x10-6 (amino). É proposto que na presença de succinato a principal espécie presente em solução de ions aqua Cu(II) deve ser o complexo sem carga Cu(II)-succinato, que impede que os grupos ligantes (acetilamino, amino, DTC) formem complexos maiores que 1:1 e pode também explicar que a constante de estabilidade para o DTC fosse menor que o do grupo amino. O método permite a caracterização da habilidade quelante de cada grupo na matriz da quitosana com respeito a íons metálicos.