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Previous issue date: 2015-01-28 / Os metais pesados est?o presentes em res?duos industriais. Estes metais podem gerar um grande impacto ambiental contaminado ?gua, solos e plantas. A a??o qu?mica de metais pesados tem despertado grande interesse ambiental. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo principal testar o desempenho de tecnologias eletroqu?micas para a remo??o e quantifica??o de metais pesados. Primeiramente, a t?cnica eletroanal?tica de esgotamento ou redissolu??o (Adsortion stripping voltammetry, em ingl?s) com eletrodo de carbono v?treo (GC) foi padronizada a fim de usar essa metodologia para a quantifica??o dos metais durante sua elimina??o mediante o processo de eletrocoagula??o (EC). As curvas anal?ticas necess?rias foram avaliadas visando obter confiabilidade na determina??o e quantifica??o de Cd2+ e Pb2+ separadamente ou em uma mistura (solu??es sint?ticas contendo Cd2+ e Pb2+). Entretanto, o processo de remo??o mediante a EC foi desenvolvida empregando uma c?lula eletroqu?mica em fluxo cont?nuo (EFC) para a remo??o de Cd2+ e Pb2+. Os experimentos foram realizados utilizando eletrodos em placas paralelas de Al com 10 cm de di?metro e ?rea de 63,5 cm2. A otimiza??o das condi??es para a remo??o de Cd2+ e Pb2+ no tratamento de 2 L de solu??o, com fluxo de 151 L h-1 foram estudadas em fun??o de diferentes valores de corrente aplicada durante 30 min. A remo??o dos ?ons de Cd2+ e Pb2+ da solu??o foram monitoradas durante a eletr?lise utilizando a voltametria de redissolu??o empregando o GC como sensor. Os resultados mostraram que a elimina??o de Pb2+? eficiente quando o processo de EC ? utilizado, obtendo valores de remo??o de 98% em 30 min. Este comportamento ? dependente da corrente aplicada, o que implica num aumento do consumo de energia. A partir dos resultados tamb?m verificou-se que a voltametria de redissolu??o (AdSV) ? bastante confi?vel na determina??o da concentra??o de Pb2+, quando comprada com a t?cnica de absor??o at?mica (AA). Diante disto, como segundo objetivo deste trabalho foi avaliar a remo??o de Cd2+ e Pb2+ mediante a EC, acoplando esta tecnologia eletroqu?mica com a metodologia eletroanal?tica para a quantifica??o destes metais durante sua remo??o de efluentes sint?ticos. A efici?ncia de remo??o, com o aumento da corrente foi confirmada, obteve-se remo??o 93% e 100% de Cd2+ e Pb2+ respectivamente, ap?s 30 min de EC. O aumento da corrente promove a oxida??o dos eletrodos de sacrif?cio, e consequentemente o aumento da quantidade de coagulantes, que influencia a elimina??o dos metais em solu??o. A AdSV ? uma maneira r?pida, confi?vel, econ?mica e simples para determinar ?ons de Cd2+ e Pb2+ durante suas remo??es, o m?todo eletroanal?tico pode ser utilizado com confian?a aceit?vel, assegurando a precis?o da quantifica??o e uma boa sensibilidade e, al?m disso, ? mais barato do que os normalmente usados, que requerem a utiliza??o de reagentes t?xicos e mais caros. Os nossos resultados demonstraram o potencial de t?cnicas eletroanal?ticas para monitorar o curso de interven??es ambientais. Assim, a aplica??o das duas t?cnicas associadas pode ser um caminho confi?vel para monitoramento de impactos ambientais devido ? contamina??o de ecossistemas aqu?ticos por metais pesados. / Heavy metals are present in industrial waste. These metals can generate a large environmental
impact contaminating water, soil and plants. The chemical action of heavy metals has attracted
environmental interest. In this context, this study aimed to test t
he performance of
electrochemical technologies for removing and
quantifying
heavy metals. First
ly
, the
electroanalytical technique
of stripping voltammetry
with glassy carbon electrode (GC) was
standardized in order to use this method for the quantificatio
n of metals during their removal
by electrocoagulation process (EC).
A
nalytical curves were evaluated to obtain reliability of
the determin
ation and quantification of Cd
2+
and Pb
2+
separately or in a mixture.
Meanwhile
,
EC
process
was developed using an el
ectrochemical cell in a continuous flow (EFC) for
removing Pb
2+
and Cd
2+
. The
se
experiments were performed using
Al
parallel plates with 10
cm
of
diameter
(
?
63.5 cm
2
)
. The optimization of conditions for
removing Pb
2+
and Cd
2+
,
dissolved in
2
L
of
solution
at
151 L h
-
1
,
were studied
by applying
different values of current
for 30 min.
Cd
2+
and Pb
2+
concentrations
were monitored during electrolysis using stripping
voltammetry. The results
showed that the removal of Pb
2
+
was
effective when the EC pro
cess
is used, obtaining removals of
98% in 30 min. This behavior is dependent on the applied current,
which implies an increase in power consumption. From the results also verified that the
stripping voltammetry
technique
is quite reliable deter
mining Pb
2+
concentration
, when
compared with the measurements obtained
by atomic absorption method (AA). In view of this,
t
he second objective of this study was to evaluate the removal of
Cd
2+
and Pb
2+
(mixture
solution) by EC
.
Removal efficiency
increasing current
was confirmed
when
93% and 100% of
Cd
2+
and Pb
2+
was removed
after 30 min
. The increase in the
current promotes the oxidation of
sacrificial electrodes, and consequently increased amount of coagulant, which influences the
removal of heavy metals in solution.
Adsortive voltammetry
is a fast, reliable, economical and
simple way to determine
Cd
2+
and
Pb
2+
during their removal.
I
t is more economical than those
normally used, which require the use of toxic and expensive reagents. Our results demonstrated
the potential
use of
electroanalytical techniques to monitor the course of environmental
interventions. Thus, the application of the two techniques associated can be a reliable way to
monitor environmental impacts due to
the pollution
of aquatic ecosystems by heavy metals.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/19745 |
| Date | 28 January 2015 |
| Creators | Eiband, Maria Ma?sia Soares Gomes |
| Contributors | 01139059980, http://lattes.cnpq.br/2485073932883264, Cavalcanti, Eliane Bezerra, 48694304449, http://lattes.cnpq.br/3776663148814495, Ara?jo, Eliane Gon?alves de, 03363541422, http://lattes.cnpq.br/4720265425355110, Cunha, Jardel Dantas da, 01063473497, http://lattes.cnpq.br/3658783471840574, Melo, Jailson Vieira de, Huitle, Carlos Alberto Martinez |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM QU?MICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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