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Remoção de chumbo (Pb2+) utilizando zeolita natural clinoptilolita

by Zambon, Gicela Ana

Abstract (Summary)
Uma das grandes preocupações mundiais atuais é a qualidade das águas, pois o atual nível de avanço populacional e industrial tem causado grande poluição em rios e demais corpos d'água. Neste sentido, várias tecnologias têm sido propostas para descontaminação da água. O processo estudado pelo presente trabalho baseia-se na adsorção de chumbo, um metal pesado altamente tóxico, presente em efluentes industriais, urbanos e de mineração, por meio da troca iônica em materiais adsorventes naturalmente ocorrentes como as zeólitas. A investigação consistiu na avaliação da capacidade de adsorção, Q (mg Pb2+/g zeólita), da zeólita natural c1inoptilolita em sistema de banho finito, utilizando a técnica de planejamento fatorial 23 completo com ponto central. As três variáveis foram: concentração inicial de chumbo de 200 a 600 mg/L, massa de adsorvente de 1,0 a 2,0 g e pH da solução de 3,0 a 5,0. Concentração e massa foram expressas na forma de um único fator chamado R que representou a quantidade potencial de chumbo disponível por massa de zeólita, resultando entre 20 e 120 mg Pb2+/g zeólita. Foram obtidas a cinética e a isoterma de adsorção para estas condições. A metodologia indicou a que a capacidade de adsorção depende da concentração e da massa e independe do pH e que maiores capacidades de remoção são obtidas elevando-se a concentração de. chumbo e diminuindo-se a massa de zeólita, ou seja, com maiores valores de R. Foi estudada também a capacidade de adsorção de chumbo pela zeólita c1inoptilolita em coluna de leito fixo. Neste sistema foi investigado o efeito da vazão da solução de chumbo (10 a 50 rnL/min) em alta concentração (1000 mg/L) e da granulometria do adsorvente (diâmetro médio entre 0,55 e 0,78 mm) sobre a capacidade de adsorção. Com o leito fixo, obteve-se as curvas de ruptura do sistema em diferentes vazões e diâmetro de partícula. A técnica de planejamento fatorial utilizada demonstrou que o diâmetro da zeólita não influencia na capacidade de remoção da mesma, e que vazões baixas propiciam maiores remoções. A operação de dessorção da zeólita também foi possível no leito fixo, mostrando o potencial de reutilização da mesma. Uma modelagem matemática foi feita a fim de obter uma equação empírica que reproduzisse a curva de ruptura para diversas vazões dentro da faixa de dados experimentais disponível, obtendo-se uma equação com alta capacidade de previsão de resultados. Palavras chaves: adsorção, chumbo, zeólita, banho finito, leito fixo
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Bibliographical Information:

Advisor:Telma Teixeira Franco; Meuris Gurgel Carlos da Silva; Telma Teixeira Franco [Orientador]; Monica Lopes de Aguiar; Gustavo Paim Valença

School:Universidade Estadual de Campinas

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Adsorção Engenharia ambiental Metais pesados

ISBN:

Date of Publication:03/31/2003

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