Removal of lead and cadmium ions in different adsorption systems / ion exchange in bentonite clay type Fluidgel / Remoção de íons de chumbo e cádmio em diferentes sistemas de adsorção/troca iônica em argila bentonítica tipo Fluidgel

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

15/08/2012

RESUMO

Neste trabalho foi avaliada a capacidade de remoção de metais pesados comumente encontrados em efluentes e aterros sanitários da região metropolitana de Campinas, mais especificamente o chumbo e o cádmio, utilizando argila bentonítica sódica tipo Fluidgel extraída de jazias do nordeste brasileiro (Boa Vista - PB). A argila Fluidgel foi fornecida na forma comercial, composto de argila natural com a adição de carbonato de sódio. A argila Fluidgel comercial foi submetida a um tratamento ácido, uma vez que o pH natural desta ocasionava precipitação química do chumbo e do cádmio, sendo denominada Fluidgel TA. A argila Fluidgel comercial foi submetida ao tratamento térmico e químico por um período de 24 horas a temperatura de 750 ºC, com o objetivo de melhorar sua estabilidade física, sendo denominada Fluidgel TACal. As técnicas empregadas para a caracterização das argilas visando informações importantes para conhecer a viabilidade das suas propriedades na remoção de metais foram realizadas por termogravimetria (TG), calorimetria exploratória (DSC), difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), área superficial, picnometria a gás hélio, microscopia eletrônica de varredura (MEV)/(EDS) e capacidade de troca catiônica (CTC). As técnicas de remoção estudadas neste trabalho foram a de banho finito e de leito fixo, permitindo avaliar os mecanismos e taxas de remoção dos íons de chumbo e cádmio, a partir da realização de curvas de equilíbrio e cinéticas de cada íon. A adsorção de Cd2+ e Pb2+ foi estudada em sistema estático e dinâmico para as argilas Fluidgel TA e Fluidgel TACal. A argila Fluidgel comercial não foi utilizada no processo de adsorção destes metais, já que seu alto teor de carbonatos ocasionou a precipitação química, além de não apresentar resistência mecânica adequada para aplicação posterior em sistema dinâmico de leito fixo. Os ensaios monocomponentes em sistema estático e dinâmico mostraram que o chumbo tem maior afinidade pelos sítios das argilas. Verificou-se a partir dos resultados obtidos em banho que as quantidades máximas adsorvidas pela argila Fluidgel TA foram de 0,038 e de 0,035 mmol de metal/g de argila, para o cádmio e o chumbo respectivamente. Utilizando argila Fluidgel TACal a quantidade máxima adsorvida de cádmio não foi significativa (0,005mmol/g), sendo para o chumbo de 0,033 mmol de metal/g de argila, podendo-se observar que a capacidade de remoção foi reduzida devido ao tratamento térmico. A partir das curvas de ruptura obtidas nas diferentes vazões verificou-se os diferentes comportamentos, indicando a forte influência da vazão nas resistências difusionais, mostrando que na vazão de 1 mL/min foi obtido um valor baixo de comprimento da ZTM (3,413), bem como uma baixa resistência à transferência de massa para a remoção de chumbo pela argila FluidgelTACal. Para regeneração dos leitos de argila FluidgelTACal foi utilizado o CaCl2 como eluente. A remoção do chumbo obtida até saturação do leito de argila FluidgelTACal, no primeiro ciclo foi de 0,03782 mmol/g, diminuindo no segundo e terceiro ciclos (0,02478 e 0,02060 mmol/g).

ASSUNTO(S)

adsorção argila metais pesados adsorption clay heavy metals

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