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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3DH6Y| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Caracterização do biossorvente Luffa Cylindrica in natura e funcionalizado e seu uso na remoção de eteraminas de soluções aquosas |
| Authors: | Patricia Cardoso Bastos |
| First Advisor: | Sonia Denise Ferreira Rocha |
| Abstract: | O reuso de água nas atividades industriais é hoje uma prática comum e necessária, uma vez que esse recurso está cada vez mais limitado. Dentre as atividades no Brasil, destaca-se a atividade de processamento do minério de ferro como uma grande consumidora de água e com grande potencial de aumento do reuso. A eteramina, reagente coletor de quartzo na flotação reversa de minério de ferro, está contida na polpa de rejeito juntamente com outros reagentes, dificultando seu uso como água de processo, sendo descartada nas bacias de rejeito e promovendo uma contaminação da mesma. É nesse contexto que o presente trabalho estudou o uso do adsorvente Luffa Cylindrica, popularmente conhecido como bucha vegetal, constituindo-se um passo inicial para o tratamento de efluentes da flotação de minério de ferro com o propósito de reuso da água de processo e também a prevenção da contaminação de recursos hídricos. Assim, o projeto avaliou a adsorção da eteramina pela bucha vegetal modificada a partir de uma solução sintética. O adsorvente foi caracterizado quimicamente através da técnica de espectrometria de infravermelho (FTIR) e, fisicamente, avaliando a área superficial específica, pelo método de BET e sua natureza elétrica através da determinação do potencial zeta. Adsorção de compostos catiônicos foi potencializada pela funcionalização utilizando-se ácido cítrico, que aumentou a quantidade de grupos ativos, no caso -COOH, na superfície do adsorvente. No estudo de adsorção de eteraminas contidas em solução aquosa, foram avaliadas as variáveis tempo (0 - 2880) min, pH (4;7;10 e 12) e a relação massa de adsorvente/volume de solução (10;20 e 30) mg/L. Com os valores otimizados em pH 10, razão adsorvente/solução igual a 20 mg/L, e tempo de equilíbrio atingido em 1 (uma) hora obtevese uma remoção de eteramina de 87% com carregamento de 11mg/g bucha vegetal. Das isotermas estudadas, o modelo de Freundlich apresentou-se satisfatório em representar os dados, usual para adsorção com a formação de multicamadas, comprovando o caráter eletrostático do sistema bucha vegetal-eteramina. Efeito esse também confirmado pelo modelo cinético de pseudo 2a ordem que melhor se ajustou ao sistema. Através do estudo termodinâmico, avaliou-se as mesmas variáveis nos pontos ótimos nas temperaturas de (30; 35 e 40) °C concluindo-se que a adsorção apresenta caráter exotérmico (H= -30,079 KJ/mol) e espontâneo (G<0), logo, apresentando melhor resultado na temperatura de 30 °C |
| Abstract: | The reuse of water in industrial activities is a common practice and needed once this availability is increasingly limited. Among the activities in Brazil, the processing of iron ore concentration which is mainly froth flotation is a large consumer of water and with great potential for increasing the reuse. The etheramine, the quartz collector reagent on inverse froth flotation of iron ore, is contained in tailings pulp along with other reagents, making the water reuse in the process limited, being discharged in the effluent. It is in this context that the present work studied the use of adsorbent Luffa Cylindrica, popularly known as bucha vegetal as the initial step for the treatment of wastewater from froth flotation for the reuse of process water and prevention of contamination of water resources. Thus, the project investigates the adsorption of etheramine by Luffa Cylindrica from a synthetic solution. The adsorbent was characterized chemically through infrared spectrometry (FTIR) and, physically, evaluating the specific surface area, the BET and its electric nature through the determination of zeta potential. To enhance the adsorption of cationic compounds, a chemical treatment using citric acid was promoted on Luffa Cylindrica in order to increase the amount of active groups, in the case-COOH, on the surface of the adsorbent. The variables for the study of adsorption were : the time (0-2880) min, pH (4.7 .10, 12) and the adsorbent mass/volume of solution (10-20-30) mg/L. Under optimum conditions: pH 10, 20 mg/L, and the equilibrium adsorption attained within 1 (one) hour, the percentage (%) of etheramine removal was 87% and the amount of etheramine adsorbed per unit mass of adsorbent was 11 mg/g. The adsorption experimental data of etheramine on Bucha vegetal was best fitted to the Freudlich model rather then the others models, characterizing the adsorption with multilayer formation, proving the electrostatic character of Luffa Cylindrica-etheramine system and, the effect of surface area is negligible. This effect was also confirmed by 2nd Pseudo order kinetic model which was the best adjust to the system. Through the thermodynamic study, under the same variables, at temperatures of (30, 35 and 40) °C the adsorption has an exothermic heat (H =30.079 KJ/mol) and is spontaneous (G < 0), showing better adsorption capacity at the temperature of 30° C |
| Subject: | Tecnologia mineral Água Reutilização Engenharia de minas Flotação Água Purificação Adsorção |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3DH6Y |
| Issue Date: | 23-Mar-2018 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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