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Paligorsquitas pura e modificadas com amino silanos como sorventes para cátions metálicos e corantes aniônicos.Ferreira, Ulysses Vieira da Silva 26 June 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Clay minerals have been used for adsorption of pollutant substances. In this work, sodium palygorskite (pali) was applied for adsorption of the RN blue, RB red and yellow reactive dyes from aqueous solutions and the modified forms with silanes 3-aminepropyltrimethoxysilane (N) and 3-propylethylenediaminetrimethoxissilane (NN) were obtained. The sample pali-N were utilized for removing Cu2+, Co2+ and Ni2+ cations and the same dyes. The experimental factors as time of contact, pH and initial concentration of the adsorbates were investigated. The solids were characterized using composition chemical analysis, X-ray diffraction, 27Al and 29Si nuclear magnetic resonance, infrared spectroscopy, nitrogen adsorption-desorption measurements, thermogravimetry, scanning electronic microscopy and C, H, N elemental analysis. The results showed that the precursor pali was pure clay mineral containing traces of quartzo. The sample was a dioctaedrical type with surface area of 118 m2 g-1 constituted of aggregates of fibers. The modified solids showed an immobilization degree of 0.92 and 0.67 mmol g-1 for pali-N and pali-NN, respectively. The results of dye adsorption on pure sample showed the maximum retention of 55 mg g-1 for reactive blue RN and red RB and 45 mg g-1 for reactive yellow GR. For sample pali-N, the maximum adsorption capacities were 120, 110 and 100 mg g-1 for red RB, blue RN and yellow GR, respectively, which all processes were described by pseudo- second-order kinetic and the equilibrium data were fitted to Langmuir model. In the adsorption of metal cation on pali-N, the maximum adsorbed quantities were 0.73, 0.62 and 0.58 mmol g-1 for Cu2+, Co2+ and Ni2+, respectively. The data were fitted to pseudo-second-order kinetic and the equilibrium data were fitted to Langmuir model. / Os argilominerais têm sido largamente utilizados na retenção de diversos poluentes. Neste trabalho, a paligorsquita sódica (pali) foi aplicada na remoção dos corantes reativos azul RN, vermelho RB e amarelo GR em soluções aquosas e as formas modificadas com o agente sililante 3-aminopropiltrimetoxissilano (Pali-N) e 3-propiletilenodiaminotrimetoxissilano (Pali-NN) foram obtidas. A amostra pali-N foi utilizada na remoção dos íons metálicos Cu2+, Co2+ e Ni2+ e dos mesmos corantes. Os fatores como tempo de contato, pH e concentração inicial dos adsorvatos foram investigados. Os diversos sólidos foram caracterizados por análise de composição, difratometria de raios X, ressonância magnética nuclear de 27Al e 29Si, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, medidas de sorção-dessorção de nitrogênio, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura e análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio. Os resultados mostraram que a pali apresentou-se como um argilomineral de elevada pureza, sendo do tipo dioctaédrica com área superficial de 118 m2 g-1 e constituída por feixes de fibras formando agregados. As amostras modificadas obtiveram graus de imobilização de 0,92 e 0,67 mmol g-1 para a pali-N e pali-NN, respectivamente. Os resultados da sorção na amostra pura para os corantes reativos azul RN e vermelho RB mostraram retenções máximas de 55 mg g-1 e de 45 mg g-1 para o corante reativo amarelo GR. Na amostra pali-N, as capacidades máximas de sorção foram de 120, 110 e 100 mg g-1, para o vermelho reativo RB, azul reativo RN e amarelo reativo GR, respectivamente, sendo que todos esses processos seguiram uma cinética de pseudo 2ª ordem e foram descritos pelo modelo de Langmuir. Nos ensaios de retirada dos íons metálicos Cu2+, Co2+ e Ni2+ em pali-N, as quantidades máximas adsorvidas foram de 0,73, 0,62 e 0,58 mmol g-1, respectivamente. Os dados seguiram o modelo cinético de pseudo 2ª ordem e para os estudos de equilíbrio houve ajuste ao modelo de Langmuir.
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[en] REMOVAL OF MANGANESE II FROM LIQUID EFFLUENTS THROUGH THE SORPTION ON PALYGORSKITE AND COAL ASH / [pt] REMOÇÃO DE MANGANÊS II CONTIDO EM EFLUENTES LÍQUIDOS ATRAVÉS DA SORÇÃO EM PALIGORSQUITA E CINZAS DE CARVÃOOMAR ALFREDO JUAREZ SOTO 21 December 2005 (has links)
[pt] Neste trabalho estudou-se a remoção de manganês II, de
efluentes da
indústria mineira, por sorção, utilizando dois tipos de
sorventes: o minério de
paligorsquita proveniente Nova Guadalupe (Piauí) e a
fração pesada das cinzas
proveniente da queima de carvão mineral da indústria
termoelétrica de Tubarão
(SC). Foi apresentado um breve histórico da sorção de
metais em argilas e óxidos,
além das características dos processos de sorção e a
análise dos principais
trabalhos correlatos disponíveis na literatura, procurando
evidenciar dados de
isotermas e cinética de sorção em sorventes similares.
Para a caracterização dos
sorventes realizaram-se: análise granulométrica,
fluorescência e difração de raios-X, análise
termogravimétrica, medição da superfície especifica (BET)
e análise com
o microscópio eletrônico de varredura. Para avaliar o
efeito múltiplo das variáveis:
concentração inicial de manganês, pH, força iônica e razão
sorvente/solução, na
sorção de manganês utilizou-se a metodologia de supe
rfície re sposta, empregando
o planejamento estatístico central composto para ambos os
sorventes. As variáveis
mais significativas foram a razão sorvente/solução, a
concentração inicial de
manganês e a força iônica, para a paligorsquita; e para as
cinzas de carvão foram a
concentração inicial de manganês, a razão sorvente/solução
e o pH. Determinou-se
a cinética de sorção de manganês a diferentes valores de
pH a 25 ºC, adequandose
melhor o modelo de pseudo -segunda ordem para os dois
tipos de sorvente.
Mostrou-se uma maior constante cinética a pH 8,5 (26,6
g.mg -1min -1) para a
paligorsquita e para as cinzas de carvão a pH 6,0 (5,02
g.mg -1min-1). Foram
testados os modelos de Langmuir e Freundlich para avaliar
a capacidade de sorção
dos sorventes. O modelo de Fr eundlich se ajustou melhor
para a paligorsquita e o
modelo de Langamuir para as cinzas de carvão. A
importância dos resultados
obtidos visa à utilização destes sorventes na remoção de
manganês de acordo com
as características do efluente e da disponibilidade do
sorvente, além de abrir a
possibilidade de aplicação destes sorventes para remoção
de outros metais. / [en] In this work the removal of manganese II, of mining
industry effluent was
studied, by sorption, using two types of sorbent s:
palygorskite ore and heavy coal
ash (proceeding from coal burning of a thermo electrical
plant ). A brief historical of
metals sorption in clays and oxides was presented, besides
the characteristics of
sorption processes and the analysis of the main works
available in literature, looking
for evidence isotherms and sorption kinetic data in
similar sorbent s. The sorbents
characterization was realized by: screen anal ysis, X-ray
fluorescence and diffraction,
thermo gravimetric analysis, specific surface area (BET)
and scanning electron
microscopy. To evaluate the multiple effect of the
variable s: manganese initial
concentration, pH, ionic strength and ratio sor bent/sol
ution, in the manganese
sorption was used the surface res ponse methodology, us
ing a statistical
experimental central composite design for both sor bents.
The most significant
variables were the ratio sorbent/solution, the initial
manganese concentration and
the ionic strength, for the pal ygorskite; and for coal
ash were the initial manganese
concentration, the ratio sorbent/solution and the pH. It
was determined the
manganese sorption kinetic at different pH values at
25ºC.The pseudo-second order
model found to be the best correlation for both types of
sorbents. The greater kinetic
constant was obtained in pH 8.5 (26.6 g.mg-1min-1) for the
palygorskite and for coal
ash in pH 6,0 (5. 02 g.mg-1min-1). Langmuir and Freundlich
models had been tested
to evaluate the sorption capacity of the sorbents. The
experimental data were
correlated better by the Freundlich isotherm model for the
palygorskite and the
Langmuir isotherm model for coal ash. The importance of
the results aim to use
these sorbents in the manganese removal in agreement with
the characteristics of
the effluent and the availability of sor bent s, besides,
opening the possibility to use
these sor bents for the removal of other metals.
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