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Previous issue date: 2015-05-22 / Atualmente, um dos mais graves problemas relacionado com a poluição ambiental é a contaminação da água, principalmente, devido ao descarte inadequado de resíduos industriais e agrícolas. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a remoção de Al3+ em meio aquoso por adsorção em casca de arroz in natura e cascas de arroz modificadas quimicamente. Para tal foram realizados experimentos em escala laboratorial e em batelada verificando-se a remoção da concentração de alumínio quando em contato com o biossorvente até atingir-se o tempo de equilíbrio. Foram utilizados três tipos de biosorventes: casca de arroz in natura (CN) e cascas modificadas quimicamente com solução ácida (CTA) e solução básica (CTB), a fim de avaliar qual delas proporciona a melhor adsorção do alumínio solúvel. Foram realizados três planejamentos estatísticos de experimento fatoriais 33 Box-Behnken para a otimização das condições de modo a encontrar a melhor resposta para a adsorção do alumínio em sistema de batelada. As condições ótimas encontradas através do planejamento para CTB, que teve melhor resposta de adsorção do metal, com uma recuperação de 97,60 % foram: (X1) massa 0,1500 g; (X2) volume 7,5 mL e (X3) tempo de contato solução de alumínio e o biossorvente de 5 horas. Durante a execução do planejamento de experimento fatorial 33 Box-Behken foi mantido em comum o pH 5,0 e a concentração do Al3+ em 30,0 mg L-1. A técnica analítica utilizada para quantificação do metal na solução após a adsorção foi à espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS). Encontradas as condições ótimas prosseguiu-se com os demais estudos, a exemplo do estudo de efeito de pH considerando a faixa de 4,0 a 6,0 e estudos de isotermas de adsorção adotando os modelos de Langmuir e Freundlich. O melhor pH para adsorção do Al3+ foi 5,0 sendo que acima deste valor ocorrem perdas por precipitação em forma de hidróxido. Essas perdas devem ser levadas em consideração durante os cálculos após a sua adsorção. O modelo de Langmuir, foi o que teve valores de coeficientes de determinação (R2) altos e relativamente próximo de 1, apresentando desse modo o devido ajuste das isotermas linearizadas, comparativamente ao modelo de Freundlich que apresentou coeficientes de determinação inferiores. Desse modo o biossorvente usado neste trabalho mostrou-se eficiente na remoção do alumínio, tanto na forma modificada CTB assim como na forma CN, em detrimento da forma modificada CTA que apresentou sempre baixas capacidades adsortivas de Al3+, nas condições estabelecidas e consideradas ótimas neste trabalho. / Nowadays, one of the most serious problems related to environmental pollution is the contamination of water, mainly, through improper discard of industrial and agricultural waste. Thus, the main objective of the present study is to evaluate the removal of Al3+ in aqueous environment by adsorption on raw rice husk and chemically modified rice husks. For this purpose experiments were performed on a laboratory scale batch and was seen that actually occur a removing of aluminum concentration when it is in contact with the biosorbent until to be achieved an balance adsorption time. Three types of biosorbents were used: raw rice husk (R-RH), and chemically modified rice husk with an acid (CM-RHA) and basic solution (CM-RHB) in order to evaluate which one has the best adsorption of soluble aluminum. Three statistical 33 Box-Behnken experiment designs were performed to optimize the conditions in order to find the best answer for aluminum adsorption in batch system. The optimum conditions found for CM-RHB, which had better metal adsorption response, with a recovery about 97.60% were: (X1) mass 0.1500 g; (X2) volume 7.5 mL and (X3) contact time between the aluminum solution and biosorbent which is about 5 hours. During the execution of factorial experiment design 33 Box-Behnken was kept in common, the value of pH (pH ~ 5) and the concentration of Al3+ 30,0 mg L-1. The flame atomic absorption spectrometric (F AAS), was used to quantify the metal in solution after its adsorption. Found the optimal conditions, were carried on other studies, such as the study of effect pH where was considered the range of 4,0 to 6,0 as well the study of adsorption isotherms adopting the models of Langmuir and Freundlich. The best pH for adsorption of Al3+ was 5,0 and above this value there are losses by precipitation in form of hydroxide. These losses should be taken into account during the calculations after its adsorption. The Langmuir model was the one which showed high determination coefficient values (R2) and relatively close to 1, thereby presenting the best fit of the linearized isotherms compared to Freundlich model which showed lower determination coefficient values. Thus the biosorbent used in this work was efficient in aluminum removal, either in CM-RHB form and R-RH form rather than CM-RHA form that always showed low adsorption capacity of Al3+ under the conditions established and considered optimum in this work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/372 |
| Date | 22 May 2015 |
| Creators | Coutinho, Pedro Lino Jone |
| Contributors | Oliveira, Marcone Augusto Leal de, Sousa , Rafael Arromba de, Silva, Júlio Cesar Jóse da, Martelli, Patrícia Benedini |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Química, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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