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Título: Preparação de carvão ativado de bagaço de cana-de-açúcar e sua aplicação na adsorção de Cd(II) e Cu(II)
Autor(es): Abreu, Marcela Breves de
Orientador(es): Seixas, Fernanda Lini
Palavras-chave: Adsorção
Carbono ativado
Águas residuais - Purificação
Metais
Adsorption
Carbon, Activated
Sewage - Purification
Metals
Data do documento: 4-Abr-2013
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Apucarana
Referência: ABREU, Marcela Breves de. Preparação de carvão ativado de bagaço de cana-de-açúcar e sua aplicação na adsorção de Cd(II) e Cu(II). 2013. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2013.
Resumo: O presente trabalho apresenta um estudo de abordagem da remoção de íons metálicos presentes em efluentes sintéticos por meio do processo de adsorção. Os metais pesados avaliados foram o cádmio e o cobre e como adsorvente foi utilizado carvão ativado de bagaço de cana-de-açúcar, produzido por ativação química com cloreto de zinco (ZnCl2). O carvão ativado foi caracterizado através de análises termogravimétricas, microscopia eletrônica de varredura e adsorção/ dessorção de N2. O processo de adsorção dos íons metálicos foi avaliado com o auxílio das isotermas de Langmuir e Freundlich. Os testes cinéticos foram realizados para o estudo do efeito do tempo de contato entre o adsorvente e a solução contendo os íons metálicos, determinando-se o tempo de equilíbrio do processo de adsorção. O efeito do pH na adsorção foi avaliado, determinando-se sua influência no processo. Posteriormente, foi feito um ensaio utilizando-se carvão ativado comercial granular na remoção dos íons metálicos estudados para comparação e comprovação da eficácia do adsorvente produzido. O carvão quimicamente ativado apresentou aumento considerável de sua microporosidade e de sua área específica (1185 m2/g). O pH determinado para o carvão produzido foi de 4,62, caracterizando-se como um material de propriedade ácida e apto à adsorção de íons metálicos. Em relação ao pH das soluções iniciais, aqueles que promoveram maior quantidade de metais adsorvidos, sendo mais efetivo, foi de 6 para o cobre e de 4 para o cádmio. A quantidade máxima de metal adsorvida por grama de material adsorvente foi de 28,04 mg/g para os íons cádmio, e de 27,98 mg/g para os íons cobre. O carvão ativado sintetizado apresentou capacidade de adsorção próxima ao carvão ativado comercial.
Abstract: This work presents a study that aims the removal of metal ions present in synthetic wastewater through adsorption process. The heavy metals evaluated were cadmium and copper and as adsorbent was used activated carbon prepared from sugar cane bagasse, produced by chemical activation with zinc chloride (ZnCl 2). The activated carbon was characterized by thermogravimetric analysis, by scanning electron microscopy and by nitrogen adsorption/desorption isotherms. The adsorption of metal ions was measured with the aid of Langmuir and Freundlich isotherms. The kinetic tests were conducted to study the effect of contact time between the adsorbent and the solution containing the metal ions, determining the equilibrium time of the adsorption process. The effect of pH on the adsorption was evaluated by determining its influence on the process. Subsequently, a test was done using granular activated carbon in the removal of metal ions studied for comparison and verification of the effectiveness of the adsorbent produced. The chemically activated carbon showed a considerable increase in microporosity and its specific surface area (1185 m 2/g). The pH determined for the coal produced was 4,62, characterized as a material property acidic and fit to the adsorption of metal ions. Concerning the initial pH of the solutions, those that promote greater amount of adsorbed metal, and is more effective was 6 for copper and 4 for cadmium. The maximum amount of metal adsorbed per gram of adsorbent was 28.04 mg/g for cadmium ions and 27.98 mg/g for copper ions. The synthesized activated carbon adsorption capacity presented next to the activated carbon.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3404
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