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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Remoo de cromo trivalente e hexavalente empregando partculas de sericina-alginato como bioadsorvente alternativo
Ttulo [EN]: Uptake of trivalent and hexavalent chromium employing sericin-alginate particles as alternative bioadsorbent
Autor(es): Jlia Resende de Andrade
Palavras-chave [PT]:

Sericina. Alginato. Bioadsoro. Cromo.Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Sericin. Alginate. Bioadsorption. Chromium. Brazil.
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Marcelino Luiz Gimenes [Orientador] - UEM
Melissa Gurgel Adeodato Vieira - UEM
Fernanda Lini Seixas - UTFPR
Marcelo Fernandes Vieira - UEM
Resumo:
Resumo: A adsoro reconhecida como mtodo eficaz e econmico no tratamento de efluentes contendo metais txicos. O uso de bioadsorventes promissor e vantajoso devido ao baixo custo e alta disponibilidade destes materiais, incluindo as partculas de sericina-alginato. Esta dissertao visa avaliao do processo de bioadsoro de cromo trivalente e hexavalente em partculas de sericina-alginato. Para isso, testes cinticos foram realizados para verificao dos efeitos de concentrao inicial das solues metlicas e tempo de contato. Os modelos cinticos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, Elovich, difuso intrapartcula, Boyd e transferncia de massa em filme externo foram ajustados aos dados experimentais. Os resultados indicaram a ocorrncia de mecanismos distintos de remoo de Cr(III) e de Cr(VI), sendo este ltimo relacionado ao mecanismo de adsoro acoplada reduo. Posteriormente, procedeu-se o estudo de equilbrio de bioadsoro de Cr(III) e de Cr(VI). As isotermas obtidas a diferentes temperaturas foram testadas pelos modelos de Langmuir, Freundlich e Dubinin?Radushkevich. A capacidade mxima de bioadsoro obtida pelo ajuste do modelo de Langmuir na temperatura de 40 C foi de aproximadamente 0,101 mmol.g-1 para o Cr(III) e de 0,888 mmol.g-1 para o Cr(VI). A partir da constante de equilbrio de Langmuir, estimaram-se as grandezas termodinmicas variao de energia de Gibbs, variao de entalpia e variao de entropia, tendo sido verificada a natureza espontnea e exotrmica dos processos de bioadsoro de ons cromo. Este trabalho tambm envolveu a caracterizao das partculas de sericina-alginato antes e aps a bioadsoro de Cr(III) e de Cr(VI). As seguintes tcnicas foram empregadas: fisissoro de nitrognio (mtodo de BET), picnometria a gs hlio, porosimetria de mercrio, microscopia tica, microscopia eletrnica de varredura e espectroscopia de raios X por energia dispersiva, espectroscopia na regio do infravermelho com Transformada de Fourier, difrao de raios X e anlises trmicas. No foram verificadas alteraes significativas nas propriedades das partculas aps a contaminao com ons cromo. Por fim, os resultados mostraram que as partculas de sericina-alginato constituem um material bioadsorvente promissor para a remoo eficaz de ons Cr(III) e Cr(VI) de solues aquosas.

Abstract: Adsorption is acknowledged as an effective and economical method in the treatment of effluents containing toxic metals. The utilization of bioadsorbents is promising and advantageous, due to the low cost and high availability of these materials, including sericin-alginate particles. This work aims the evaluation of trivalent and hexavalent chromium bioadsorption onto sericin-alginate particles. To reach this goal, kinetic tests were performed to verify the effects of metal solution initial concentration and contact time. The kinetic models of pseudo-first order, pseudo-second order, Elovich, intraparticle diffusion, Boyd and external film mass transfer were adjusted to experimental data. The results indicated distinct mechanisms involved in Cr(III) and Cr(VI) removal, being the latter related to the adsorption-coupled reduction. Thereafter, Cr(III) and Cr(VI) bioadsorption equilibrium studies were carried out. The isotherms obtained at different temperatures were tested by Langmuir, Freundlich and Dubinin?Radushkevich models. Maximum bioadsorption capacity obtained from the fitting of Langmuir model at 40 C was approximately 0.101 mmol.g-1 for Cr(III) and 0.888 mmol.g-1 for Cr(VI). From the Langmuir equilibrium constant, the thermodynamic parameters enthalpy change, entropy change, and Gibbs free energy change were calculated, being verified the spontaneous and exothermic nature of bioadsorption processes of chromium ions. This work also involved the sericin-alginate particles characterization before and after Cr(III) and Cr(VI) bioadsorption. The following techniques were employed: N2 physisorption, helium pycnometry, mercury porosimetry, optical microscopy, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction and thermic analyses. No significant modifications were verified in the properties of sericin-alginate particles after contamination with chromium ions. In the end, the results showed that sericin-alginate particles constitute a promising bioadsorbent material for the effective removal of ions Cr(III) and Cr(VI) from aqueous solutions.
Data da defesa: 05/07/2016
Cdigo: vtls000224242
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2016
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes
Co-Orientador: Prof. Dr. melissa Gurgel Adeodato Vieira
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Tecnologia . Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertao_Jlia_VerFinal.pdf
Tamanho: 4382 Kb (4487368 bytes)
Criado: 23-11-2016 17:16
Atualizado: 23-11-2016 17:19
Visitas: 333
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