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Título: Estudo da adsorção de chumbo II em lignina modificada a partir do resíduo do milho
Autor(es): Schafhauser, Bruno Henrique
Orientador(es): Consolin Filho, Nelson
Palavras-chave: Adsorção
Lead
Metais pesados
Lignina
Polímeros
Adsorption
Lead
Heavy metals
Lignin
Polymers
Data do documento: 7-Ago-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: SCHAFHAUSER, Bruno Henrique. Estudo da adsorção de chumbo II em lignina modificada a partir do resíduo do milho. 2014. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2014.
Resumo: A utilização de metais pesados, principalmente no setor industrial, tem chamado a atenção quanto aos impactos gerados pela utilização de metais potencialmente tóxicos ao meio ambiente e saúde pública. Algumas espécies de metais pesados, quando lançados sem tratamento adequado podem contaminar o solo, o subsolo e os lençóis freáticos. A adsorção é um processo no qual uma substância (adsorvato) é aderida física ou quimicamente à superfície do componente adsorvente, e atualmente este processo pode ser visto como uma alternativa para a remoção de metais tóxicos de efluentes dos setores agroindustriais. Nesse contexto, este projeto visa realizar um estudo sobre a adsorção de Chumbo II (Pb II) em um polímero natural modificado (lignina) obtido a partir da palha de milho. O estudo foi dividido em duas partes: a primeira correspondente à obtenção e caracterização do adsorvente lignina fórmica reticulada (LFRT) e adsorvato (metal pesado), e a segunda composta pela adsorção entre o metal pesado e a LFRT. Foi utilizada a metodologia proposta por Browning (1967) para extração de lignina de materiais lignocelulósicos, onde esta foi isolada por meio da polpação com ácido fórmico (CH2O2) a 80% de concentração, obtendo a lignina fórmica (LFOR). Já a LFOR foi reticulada com ácido clorídrico (HCl) a 37%, dando origem ao polímero adsorvente utilizado neste estudo, a lignina fórmica reticulada (LFRT). A LFRT passou por espectroscopia de Ultravioleta (UV-vis) para teste de solubilidade, e foi caracterizada por espectroscopia de infravermelho (IV). Foram feitos testes adsortivos com diferentes tempos de contato entre adsorvente e a solução de 10 mgL-1 Chumbo II, sendo a concentração final da solução medida por espectrofotometria de absorção atômica (EAA), e dessa forma, tornando possível analisar a saturação do sistema adsortivo e a eficiência da adsorção. O teste de solubilidade do polímero por meio da absorbância da luz ultravioleta, no comprimento de onda de 280 nanômetros (nm), comprovou que a LFRT é menos solúvel se comparada com a LFOR. Esta baixa solubilidade foi verificada na caracterização do polímero com a espectroscopia de infravermelho, onde foi possível perceber a adição de grupos metila (−CH3OH) na reação de reticulação da lignina. Os resultados obtidos com a adsorção atômica se mostraram satisfatórios revelando que a LFRT conseguiu, após 3 horas, atingir a saturação do sistema adsortivo e remover 98,87% de Chumbo II da solução inicial. Embora necessite de estudos e pesquisas mais aprofundados, o resultado dos testes mostrou que o polímero adsorvente pode ser utilizado como um possível meio para remover metais pesados de efluentes agroindustriais.
Abstract: The use of heavy metals, especially in the industrial sector, has attracted attention for the impacts generated by the use of potentially toxic metals to the environment and public health. Some species of heavy metals when launched without proper treatment can contaminate soil, subsoil and groundwater. Adsorption is a process in which a substance (adsorbate) is physically or chemically attached to the surface of the adsorbent component and currently this process can be seen as an alternative to remove toxic metals from waste of agro-industrial sectors. In this context, this project aims to conduct a study about the adsorption of lead II (Pb II) on a modified natural polymer (lignin) obtained from corn stover. The study was divided into two parts: the first corresponding to the obtaining and characterization of crosslinked adsorbent lignin Formica (LFRT) and adsorbate (heavy metal), and the second part consists in the adsorption between heavy metal and LFRT. It was used the methodology proposed by Browning (1967) to extract lignin from lignocellulosic material, where it was isolated by pulping with formic acid (CH2O2) at 80% concentration, obtaining lignin Formica (LFOR). LFOR already been crosslinked with hydrochloric acid (HCl) 37% to give the polymer adsorbent used in this study crosslinked lignin Formica (LFT). The LFRT passed by ultraviolet spectroscopy (UV-vis) for the solubility test, and was characterized by infrared spectroscopy (IR). Adsorption tests were performed with different times of contact between adsorbent and the solution of 10 mg L-1 lead II, and the final concentration of the solution was measured by atomic absorption spectrophotometry (AAS), this way becoming possible to analyze the saturation of the adsorptive system and the adsorption efficiency. The solubility test of the polymer through the absorbance of ultraviolet light at a wavelength of 280 nanometers (nm) showed that the LFRT is less soluble compared to the LFOR. This low solubility was observed in the polymer characterization by infrared spectroscopy, where it was possible to see the addition of methyl groups (−CH3OH) on the crosslinking reaction of lignin. The results obtained with atomic adsorption proved satisfactory revealing that the LFRT achieved after 3 hours the saturation of the adsorptive system and it also could remove lead II 98,87% of the initial solution. Although requiring more extensive researches and studies, the test results showed that the adsorbent polymer can be used as a possible means to remove heavy metals from agro-industrial effluents.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5825
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