Remoção de metais utilizando o hexadecanoato de sódio

Industrial activities like mining, electroplating and the oil extraction process, are increasing the levels of heavy metals such as Cu, Fe, Mg and Cd in aquatic ecosystems. This increase is related to the discharge of effluents containing trace of this elements above the maximum allowed by law. M...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Carvalho, Giselle Kalline Gomes
Outros Autores: Barros Neto, Eduardo Lins de
Formato: Dissertação
Idioma:por
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Hexadecanoato de sódio
Remoção de metais
Temperatura de Kraft
Constante de equilíbrio
Modelagem estatística
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19938
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description Industrial activities like mining, electroplating and the oil extraction process, are increasing the levels of heavy metals such as Cu, Fe, Mg and Cd in aquatic ecosystems. This increase is related to the discharge of effluents containing trace of this elements above the maximum allowed by law. Methods such as ion exchange, membrane filtration and chemical precipitation have been studied as a means of treatment of these metals contamination. The precipitation of metals using anionic surfactants derived from carboxylic acids emerged as an alternative for the removal of metals from industrial effluents. The reaction between bivalent ions and these types of surfactants in aqueous solution leads to the formation of metal carboxylates, which can precipitate in the form of flakes and are subsequently removed by a process of decantation or simple filtration. In this work the metals extraction is performed by using the surfactant sodium hexadecanoate as extracting agent. The main purpose was to study the effect of temperature, solution pH, and concentration of surfactant in the metal removal process. The statistical design of the process showed that the process is directly dependent to changes in pH and concentration of surfactant, but inversely proportional and somewhat dependent to temperature variation, with the latter effect being considered negligible in most cases. The individual study of the effect of temperature showed a strong dependence of the process with the Kraft point, both for the surfactant used as extracting agent, as for the surfactant obtained after the reaction of this surfactant with the metal. From data of temperatures and concentrations of the surfactant was possible to calculate the equilibrium constant for the reaction between sodium hexadecanoate and copper ions. Later, thermodynamic parameters were determined, showing that the process is exothermic and spontaneous.
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Methods such as ion exchange, membrane filtration and chemical precipitation have been studied as a means of treatment of these metals contamination. The precipitation of metals using anionic surfactants derived from carboxylic acids emerged as an alternative for the removal of metals from industrial effluents. The reaction between bivalent ions and these types of surfactants in aqueous solution leads to the formation of metal carboxylates, which can precipitate in the form of flakes and are subsequently removed by a process of decantation or simple filtration. In this work the metals extraction is performed by using the surfactant sodium hexadecanoate as extracting agent. The main purpose was to study the effect of temperature, solution pH, and concentration of surfactant in the metal removal process. The statistical design of the process showed that the process is directly dependent to changes in pH and concentration of surfactant, but inversely proportional and somewhat dependent to temperature variation, with the latter effect being considered negligible in most cases. The individual study of the effect of temperature showed a strong dependence of the process with the Kraft point, both for the surfactant used as extracting agent, as for the surfactant obtained after the reaction of this surfactant with the metal. From data of temperatures and concentrations of the surfactant was possible to calculate the equilibrium constant for the reaction between sodium hexadecanoate and copper ions. Later, thermodynamic parameters were determined, showing that the process is exothermic and spontaneous. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Atividades industriais de mineração, galvanoplastia e o processo de extração do petróleo, vem aumentando os níveis de metais pesados, tais como Cu, Fe, Mg e Cd, nos ecossistemas aquáticos. Este aumento está relacionado ao descarte de efluentes contendo teores desses elementos acima do valor máximo permitido por lei. Métodos como troca iônica, filtração por membranas e precipitação química vem sendo estudados como meios de tratamentos de efluentes contaminados por esses metais. A precipitação de metais utilizando tensoativos aniônicos obtidos a partir de ácidos carboxílicos surgiu como uma alternativa para a remoção de metais de efluentes industriais. A reação entre íons bivalentes dos metais e esses tipos de tensoativos em solução aquosa leva a formação de carboxilatos de metais, que podem precipitar na forma de flocos e serem removidos, posteriormente, por um processo de decantação dos flocos formados ou por uma filtração simples. Neste trabalho, a extração de metais é realizada por meio da utilização do tensoativo hexadecanoato de sódio como agente extrator. O objetivo principal é estudar o efeito da variação da temperatura do meio, pH da solução de metal e concentração do tensoativo no processo de remoção do metal. A modelagem estatística do estudo mostrou que o processo é diretamente dependente das variações de pH e concentração do tensoativo, porém inversamente proporcional e pouco dependente da variação de temperatura, sendo esse último efeito considerado desprezível na maioria dos casos. O estudo individual do efeito da temperatura apresenta uma forte dependência do processo à temperatura de Kraft, tanto do tensoativo utilizado como agente extrator como do tensoativo obtido após a reação desse tensoativo com o metal. A partir dos dados de temperaturas e concentrações do tensoativo foi possível o cálculo da constante de equilíbrio para a reação entre o hexadecanoato de sódio e íons cobre. Posteriormente, foram determinados parâmetros termodinâmicos, comprovando que o processo é exotérmico e espontâneo. 2016-03-04T00:24:44Z 2016-03-04T00:24:44Z 2014-11-28 masterThesis CARVALHO, Giselle Kalline Gomes. Remoção de metais utilizando o hexadecanoato de sódio. 2014. 96f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19938 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA

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