Estudo comparativo da adsorção de íons cu2+ e óleo em efluente sintético sobre materiais híbridos à base de argilominerais e quitosana

In recent years, researches have been developed to obtain new materials and methodologies aimed at minimizing environmental problems resulting from discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals and oil. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, eco...

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Main Author: Silva, Anne Priscila Oliveira da
Other Authors: Pergher, Sibele Berenice Castella
Format: doctoralThesis
Language:por
Published: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Subjects:
Vermiculita
Bentonita
Quitosana
Caranguejo
Óleo
Cobre
Adsorção
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Online Access:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20555
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Silva, Anne Priscila Oliveira da
Estudo comparativo da adsorção de íons cu2+ e óleo em efluente sintético sobre materiais híbridos à base de argilominerais e quitosana
description In recent years, researches have been developed to obtain new materials and methodologies aimed at minimizing environmental problems resulting from discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals and oil. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of these contaminants, particularly when using natural adsorbents such as some types of clays. The vermiculite and bentonite clay as well as the biopolymer chitosan materials have been used as low-cost adsorbents. This study aimed to evaluate the potentiality of the hybrid materials obtained through the use of clay (expanded vermiculite and bentonite), with the chitosan with the aim of reducing the oil content and the metal ions for use in production waters generated by petroleum industry. The materials were characterized by diffraction of X-ray (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG / DTG), scanning electron microscopy (SEM) and gas adsorption measurements to textural analyzes. The XRD and SEM data, showed no significant change in the structures of clay mineral coated with chitosan in comparison to its shape natural. The results of FTIR observed that the presence of chitosan on the surface of clay minerals, due to the increased intensity of the characteristic absorption bands of the organic material. The adsorption tests conducted initially through a 22 planning showed that chitosan has a higher adsorption capacity than the natural vermiculite with a maximum of 89.22% on average for concentrations of 1000 mg/L. The results show that the capacity of removing ions by chitosan was, on average, 92.84% for copper concentrations in the range of 100 mg/L and 41.87 % at concentrations around 750 mg/L after 24 hours of contact. From the results it can be concluded that the incorporation of the polymer provides an improvement in adsorptive capacity of clay minerals studied an alternative to using low cost materials to reduce contaminants originating from the production water.
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The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of these contaminants, particularly when using natural adsorbents such as some types of clays. The vermiculite and bentonite clay as well as the biopolymer chitosan materials have been used as low-cost adsorbents. This study aimed to evaluate the potentiality of the hybrid materials obtained through the use of clay (expanded vermiculite and bentonite), with the chitosan with the aim of reducing the oil content and the metal ions for use in production waters generated by petroleum industry. The materials were characterized by diffraction of X-ray (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG / DTG), scanning electron microscopy (SEM) and gas adsorption measurements to textural analyzes. The XRD and SEM data, showed no significant change in the structures of clay mineral coated with chitosan in comparison to its shape natural. The results of FTIR observed that the presence of chitosan on the surface of clay minerals, due to the increased intensity of the characteristic absorption bands of the organic material. The adsorption tests conducted initially through a 22 planning showed that chitosan has a higher adsorption capacity than the natural vermiculite with a maximum of 89.22% on average for concentrations of 1000 mg/L. The results show that the capacity of removing ions by chitosan was, on average, 92.84% for copper concentrations in the range of 100 mg/L and 41.87 % at concentrations around 750 mg/L after 24 hours of contact. From the results it can be concluded that the incorporation of the polymer provides an improvement in adsorptive capacity of clay minerals studied an alternative to using low cost materials to reduce contaminants originating from the production water. Nos últimos anos, vêm sendo desenvolvidas pesquisas para obtenção de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descarte de efluentes industriais contaminados com metais pesados e óleo. A adsorção vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente viável e potencialmente importante para a redução destes contaminantes, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. Os argilominerais vermiculita e a bentonita como também o biopolímero quitosana vêm sendo utilizados como materiais adsorventes de baixo custo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade dos materiais híbridos obtidos através da utilização dos argilominerais, vermiculita expandida e bentonita, com a quitosana com o intuito da redução do teor de óleo e dos íons metálicos para aplicação em águas de produção gerada pela indústria de petróleo. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV), análises termogravimétricas (TG/DTG), microscopia de varredura eletrônica (MEV) e área específica (BET). Os resultados de DRX e MEV não demonstraram uma mudança significativa na estrutura nos argilominerais revestidos com quitosana em comparação a sua forma natural. Nos resultados de IV observou-se a presença da quitosana na superfície dos argilominerais, devido ao aumento da intensidade das bandas de absorção características do material orgânico. Os ensaios de adsorção realizados inicialmente através de um planejamento 22 demonstraram que a quitosana tem maior capacidade adsortiva do que a vermiculita natural, com um máximo de 89,22 % em média para concentrações de 1000 mg/L. Os resultados mostram que a capacidade de remoção dos íons através da quitosana foi, em média, de 92,84 % para cobre em concentrações na faixa de 100 mg/L e de 41,87 % para concentrações em torno de 750 mg /L após 24 horas de contato. Através dos resultados, pode-se concluir que a incorporação do polímero propicia um melhoramento na capacidade adsortiva dos argilominerais estudados, uma alternativa para utilização de materiais de baixo custo para redução de contaminantes oriundos da água de produção. 2016-06-01T19:56:29Z 2016-06-01T19:56:29Z 2015-07-10 doctoralThesis SILVA, Anne Priscila Oliveira da. Estudo comparativo da adsorção de íons cu2+ e óleo em efluente sintético sobre materiais híbridos à base de argilominerais e quitosana. 2015. 93 f. Tese (Doutorado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20555 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

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