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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Obtenção e caracterização de bioadsorventes a partir de algas marinhas para remoção de cromo hexavalente em solução aquosa
metadata.dc.creator: Gomes, Luana Mirtes de Freitas
metadata.dc.contributor.advisor1: Leite, Ricardo Henrique de Lima
metadata.dc.contributor.referee1: Martins, Daniel Freitas Freire
metadata.dc.contributor.referee2: Bezerra, Diogo Pereira
metadata.dc.description.resumo: O meio ambiente, ao longo das últimas décadas, vem sofrendo com o aumento populacional e a intensa industrialização da economia global, que tem seus pontos positivos, mas muitas vezes também negativos em relação a impactos ambientais que podem ocorrer com a má destinação de resíduos industriais no meio ambiente. Como consequência, há um aumento significativo da poluição dos diversos ecossistemas planetários. Dentre os poluentes gerados pelas indústrias, os metais tóxicos se destacam por seus efeitos deletérios aos organismos vivos. Quando íons metálicos tóxicos são lançados como resíduos industriais, na água, no solo ou no ar, podem ser absorvidos pelos vegetais e animais, provocando intoxicações ao longo da cadeia alimentar, podendo chegar até o homem. O cromo hexavalente é, dentre os metais tóxicos, um dos mais estudados devido a seus graves efeitos na saúde humana. Diversos processos de remoção de poluentes em soluções aquosas têm sido propostos; dentre os quais a adsorção é um dos mais atrativos, por sua versatilidade, podendo ser utilizado para remoção de metais e outros poluentes. Neste contexto, a biomassa de alga vem sendo um dos materiais alternativos mais estudados para esse processo. Isso se deve a composição de sua parede celular, que é rica em grupos funcionais, que podem ser interessantes para o processo de adsorção, tais como: carboxílicos (-COOH), sulfônicos (-SO3H) e hidroxil (-OH). Este trabalho teve como objetivo testar e comparar três diferentes tipos de algas marinhas - alga parda, Dictyota Mertensii (DM); alga vermelha, Gracilaria Cervicornis (GC); e alga verde, Ulva Fasciata (UV) - para adsorção de cromo hexavalente em solução aquosa. Os materiais foram caracterizados por granulometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR); posteriormente foram realizados estudos cinéticos e de equilíbrio, aplicando-se modelos cinéticos e isotermas de adsorção. Os ensaios de adsorção mostraram que a capacidade máxima de adsorção de cromo hexavalente no equilíbrio e na temperatura de 58 °C e concentrações iniciais variando de 25 a 1000 mg/L foi de: 332 mg/g para a DM; 296 mg/g para GC e 193,5 mg/g para UF. Quanto à descrição da cinética, o modelo que melhor se ajustou aos dados da DM foi o de pseudo-primeira ordem; para GC e UF foi o modelo de Elovich. Em relação aos dados de equilíbrio, os modelos que melhor descreveram os resultados experimentais foram Langmuir (28 e 48 °C) e Freundlich (38 e 58 °C) para a alga DM; enquanto para a alga GC os modelos de Toth (28 °C), Langmuir (38 °C), Sips (48 °C) e Temkin (58 °C) foram os que melhor se ajustaram; já para a alga UF, os modelos que melhor se ajustaram foram os das isotermas de Langmuir (28 e 38 °C) e Freundlich (48 e 58 °C). Os resultados mostraram que os bioadsorventes obtidos a partir de algas marinhas têm potencial para remoção de cromo hexavalente nas condições investigadas. Sendo o material mais eficiente o obtido a partir da alga parda (DM).
Abstract: The environment, over the last decades, has been affected by the population increase and the intense industrialization of the global economy. As a consequence, there is a significant increase in pollution of the various planetary ecosystems. Among the pollutants generated by industries, toxic metals can be highlighted for their deleterious effects on living organisms. When toxic metal ions are released as industrial waste, in water, soil or air, they can be absorbed by plants and animals, causing poisoning along the food chain, which can reach man. Hexavalent chromium is one of the most studied among the toxic metals due to its serious effects on human health. Several processes of pollutant removal in aqueous environments have been proposed and adsorption is one of the most attractive due to its versatility and wide ability to remove metals and other pollutants. In this context, algae biomass has been one of the most studied alternative materials for this process. This is due to the composition of its cell wall, which is rich in functional groups, which may be interesting for the adsorption process, such as: carboxylic (-COOH), sulfonic (-SO3H) and hydroxyl (-OH). This paper aims to test and compare three different types of seaweed - brown algae, Dictyota Mertensii (DM); red algae, Gracilaria Cervicornis (GC); and green algae, Ulva Fasciata (UV) - for hexavalent chromium adsorption in aqueous solution. The materials were characterized by granulometry, scanning electron microscopy (MEV), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR); Afterwards, kinetic and equilibrium studies were performed, fitting kinetic and adsorption isotherm models. Adsorption tests showed that the maximum adsorption capacity of hexavalent chromium at equilibrium and temperature of 58°C and initial concentrations ranging from 25 to 1000 mg/L was: 332 mg/g for DM; 296 mg/g for GC and 193.5 mg/g for UF. As for the description of the kinetics, the model that best fit the DM data was the pseudo-first order; for GC and UF was Elovich's model. Regarding the equilibrium data, the models that best described the experimental results were Langmuir (28 and 48 °C) and Freundlich (38 and 58 °C) for DM algae; while for GC algae the Toth (28°C), Langmuir (38°C), Sips (48°C) and Temkin (58°C) models were the best fit; For UF algae, the models that best fit were those of the Langmuir (28 and 38 °C) and Freundlich (48 and 58 °C) isotherms. The results showed that bioadsorbents obtained from seaweed have potential for hexavalent chromium removal under the investigated conditions. Being the most efficient material obtained from brown algae, DM.
Keywords: tratamento de efluentes
adsorção
cinética
isoterma
effluent treatment
adsorption
kinetics
isotherm
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Semi-Árido
metadata.dc.publisher.initials: UFERSA
metadata.dc.publisher.department: Centro de Engenharias - CE
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citation: Citação com autor incluído no texto: Gomes (2019) Citação com autor não incluído no texto: (GOMES, 2019)
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5402
Issue Date: 18-Oct-2019
Appears in Collections:MESTRADO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAS

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