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Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study proposes evaluate the use of chasew nut s shell (Anarcadium occidentale L.) CNS - as a natural adsorbent on the removal of metallic ions Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ from aqueous medium, as alternative to activated carbon and other treatments. The cashew nut was collected in Curionópolis, in the state of Pará, where experiment was performed at the Laboratory of Environmental Chemistry and Instrumental of UNIOESTE Marechal Cândido Rondon, Paraná. After the extraction of liquid by the cashew nut s shell (LCNS) the adsorbent was characterized as its chemical composition, structural, by infrared spectroscopy (IR), morphological, by scanning electron microscopy (SEM), and point of zero change (pHPCZ). Thereafter were made tests to determine the influence of pH, mass of adsorvent, contact time, initial concentration and temperature and also to determine the optimal conditions of adsorption.The adsorption kinetics was evaluate thought mathematics models of pseudo first, pseudo second order, Elovich and diffusion intraparticle, and the adsorption isotherma were linearized as the mathematics models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R). Lastly was held the desorption and the comparison with activated carbon. Was observed by MEV that the CNS showed aspect lamella, spongy, irregular structure and heterogeneous, and by IR may be the presence hydroxyl groups, aliphatic, phenolic, carboxylic acid, in both analyzes confer to adsorbent characteristics favorable to adsorption. The pHPCZ of CNS is between 3,69 and 4,01. The adsorbents mass; 12 g L-1 and contact time of 60 min. The pseudo second order models and D-R suggested the predominance of chemiosorption on process. The adjust of Langmuir and Freundich moldels suggested the occurrence of adsorption as in mono as multilayers. The thermodynamic study demonstrated that the process was only spontaneous for the Cd2+ in 15 e 25 ºC. The CNS presented high rate os desorption of Cd2+ and Pb2+, being only the Cr3+ what presented low rate of desorption. Concerning the ions Cu2+ and Zn2+ the optimal condition of adsorption were pH of solution 4,0 and 5,0 respectively; mass of CNS: 8 g L-1 and contact time of 60 min. The Cu2+ for the CNS adjusted itself for models of pseudo second order, Langmuir suggesting chemisorptions and adsorption in monolayers and the D-R model in which fisiosorption suggested. The Zn2+ adjusted itself by pseudo second order models, D-R. Langmuir and Freundlich, suggesting chemical adsorption and in mono and multilayers. The enthalpy values (ΔH) suggested physisorption. The biosorbent observed lower efficiency of adsorption that the CA, however the desorption efficiency was much greater suggesting the possibility of reuse of biosorbent for removal of Cu2+ and Zn2+. In this manner it can be conclude that the CNS has potential for add economic value and increase the production chains of the culture, when this residue utilized for removal of Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ of contaminated waters / Este trabalho propõe avaliar o uso da casca da castanha de caju (Anarcadium occidentale L.) CCC como adsorvente natural na remoção dos íons metálicos Cd2+, Pb2+ Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de meio aquoso, como alternativa ao carvão ativado e demais tratamentos. As castanhas de caju foram coletadas em Curionópolis, no estado do Pará, sendo o experimento realizado no Laboratório de Química Ambiental e Instrumental da UNIOESTE - Marechal Cândido Rondon, Paraná. Após a extração do líquido da casca da castanha de caju (LCC) o adsorvente foi caracterizado quanto a sua composição química, estrutural, por espectroscopia de infravermelho (IR), morfológica, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e ponto de carga zero (pHPCZ). Em seguida foram realizados testes para verificar a influência do pH, massa de adsorvente, tempo de contato, concentração inicial e temperatura e também para determinar as condições ótimas de adsorção. A cinética de adsorção foi avaliada por meio dos modelos matemáticos de pseudoprimeira, pseudossegunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula, e as isotermas de adsorção foram linearizadas conforme os modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R). Por fim foi realizada a dessorção e a comparação com carvão ativado. Pela MEV foi observado que a CCC apresentou aspecto lamelar, esponjoso, estrutura irregular e heterogêneia, e pelo IR pode se a presença de grupos hidroxilas, alifáticos, fenólicos, carboxílico, em ambas análises conferem ao adsorvente características favoráveis à adsorção. O pHPCZ da CCC está entre 3,69 e 4,01. As condições ótimas de adsorção dos íons Cd2+, Pb2+ e Cr3+ foram: pH: 5,0; massa do adsorvente: 12 g L-1 e tempo de equilíbrio de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem e D-R sugeriram a predominância de quimiossorção no processo. O ajuste dos modelos de Langmuir e Freundlich sugeriram a ocorrência de adsorção tanto em mono quanto multicamadas. O estudo termodinâmico demonstrou que o processo somente foi espontâneo para o Cd2+ em 15 e 25 ºC. A CCC apresentou alta taxa dessorção de Cd2+ e Pb2+, sendo apenas o Cr3+ o que apresentou baixa dessorção. Com relação aos íons Cu2+ e Zn2+ as condições ótimas de adsorção foram pH da solução 4,0 e 5,0 respectivamente; massa da CCC: 8 g L-1 e tempo de contato de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem, Langmuir se ajustaram a adsorção do íons Cu2+ para a CCC sugerindo quimiossorção e adsorção em monocamadas e pelo modelo de D-R na qual sugeriu fisiosorção. O Zn2+ se ajustou aos modelos de pseudossegunda ordem, D-R, Langmuir e Freundlich sugerindo adsorção química e em mono e multicamadas. Os valores de entalpia (ΔH) sugeriram fisiosorção. O biossorvente apresentou menor eficiência de adsorção que o CA, porém a eficiência de dessorção foi muito maior sugerindo a possibilidade de reutilização do biossorvente para remoção de Cu2+ e Zn2+. Desta maneira pode-se concluir que a CCC possui potencial para agregar valor econômico e aumentar a cadeia produtiva da cultura, quando este resíduo for utilizado para a remoção de Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de águas contaminadas
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/1249 |
| Date | 21 February 2014 |
| Creators | Coelho, Gustavo Ferreira |
| Contributors | Gonçalves Júnior, Affonso Celso, Lindino, Cleber Antônio, Dragunski, Douglas Cardoso, Tarley, César Ricardo Teixeira |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Marechal Cândido Rondon, -6392337873870130111, 500, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UNIOESTE, BR, Centro de Ciências Agrárias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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