| | B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química | | | ESTUDO DA REMOÇÃO DE CHUMBO E CÁDMIO PELA ADSORÇÃO, UTILIZANDO COMO ADSORVENTES, CARVÃO ATIVADO E QUITOSANA | | | Taís Woitas Sereza 1 (autor) taisws@yahoo.com.br | | Ana Lúcia Pereira de Araújo 2 (autor) analpa@deq.uem.br | | Onélia Aparecida Andreo dos Santos 3 (orientador) onelia@deq.uem.br | | Marcelino Luiz Gimenes 3 (orientador) marcelino@deq.uem.br |
| | 1. Graduanda do Depto. de Engenharia Química, Universidade Estadual de Maringá - UEM | | 2. Pós-Graduanda do Depto. de Engenharia Química, Universidade Estadual de Maringá - UEM | | 3. Prof. Dr. do Depto. de Engenharia Química, Universidade Estadual de Maringá - UEM |
| | INTRODUÇÃO:
O desenvolvimento industrial e o surgimento de novas tecnologias ocorridos nas últimas décadas fizeram com que o homem começasse a se preocupar com os problemas causados ao ambiente. Dentre eles, ocorre a produção de efluentes contaminados com metais pesados, que são tóxicos até mesmo em baixíssimas concentrações e não são compatíveis com a maioria dos tratamentos biológicos. O metal Chumbo constitui um sério risco à saúde devido ao seu acúmulo progressivo no organismo, que altera o metabolismo de diversos órgãos e sistemas. O Cádmio pode causar disfunções renais, hipertensão e danos ao trato respiratório. O desenvolvimento de métodos alternativos de tratamento de efluentes que combinem índices cada vez menores de substâncias tóxicas e baixo custo é de extrema importância. O processo mais empregado para a remoção de metais é o aumento do pH para a precipitação do metal em forma de um sal insolúvel, porém esse método não é capaz de reduzir o teor dos metais aos níveis exigidos pela legislação ambiental. A adsorção apresenta-se como um método alternativo ao tratamento destes efluentes. O carvão ativado e a quitosana são adsorventes que apresentam características adequadas para a implementação em escala industrial, pois possuem alta capacidade de adsorção, abundância e baixo custo. Neste trabalho estudou-se a remoção de chumbo e cádmio em soluções aquosas, pelo processo de adsorção, através do carvão ativado e da quitosana. | | METODOLOGIA:
Foram realizados ensaios de precipitação dos metais para determinar o pH no qual não ocorre precipitação, para não interferir no processo de adsorção. Utilizou-se soluções de cada metal na concentração de 100 ppm, e com o pH variando de 3,0 a 11,5 para o Cádmio e de 2,0 a 6,0 para o Chumbo. As amostras permaneceram em repouso por 24 horas, foram filtradas e a fase líquida foi analisada por Espectrofotometria de absorção atômica. Fizeram-se testes cinéticos para ambos os metais, em sistema de banho finito, contendo 0,1g de adsorvente na solução metálica, com a temperatura fixa em 30ºC e pH controlado no valor de 5,0. Foram retiradas amostras em diversos intervalos de tempo. Para a obtenção das isotermas, amostras dos metais em diferentes concentrações (intervalos de 5,0 a 250 ppm para o Cd e de 30 a 1000 ppm para o Pb) foram colocadas em contato com os adsorventes e mantidas sob agitação durante 10 horas, com o pH controlado em 5,0. Depois filtraram-se as amostras e determinou-se a concentração dos respectivos metais. Para o ajuste dos dados experimentais, utilizou-se o modelo das isotermas de Langmuir e Freundlich. | | RESULTADOS:
Verificou-se que a quantidade mínima de precipitação dos metais ocorreu no intervalo de pH de 4 a 6 para o chumbo e de 4 a 7 para o cádmio. Pelo teste cinético, foi possível observar que a quantidade de chumbo removida pelo carvão (91% no equilíbrio) foi maior que a removida pela quitosana (87%). Os dados mostraram que a remoção do metal ocorreu rapidamente nos 5 primeiros minutos. Para o cádmio, o adsorvente carvão ativado também foi mais eficiente, removendo, no equilíbrio, 91% do metal, enquanto a quitosana removeu 81%. As isotermas foram obtidas através dos modelos de adsorção de Langmuir e Freundlich, que representaram bem o comportamento dos dados experimentais, exceto para a adsorção de cádmio pela quitosana. | | CONCLUSÕES:
As análises de precipitação do metal mostraram que a faixa de pH recomendada para o estudo de adsorção do chumbo e cádmio situa-se entre 4 e 6 e 4 e 7, respectivamente. Com bases nestes resultados, os estudos de adsorção foram conduzidos em pH 5,0. Os estudos dos dados de equilíbrio nas condições experimentais empregadas mostraram que, com a utilização de carvão ativado, foram removidos nos primeiros 5 minutos 70% do chumbo e 74% do cádmio, e com a utilização da quitosana, 68% do chumbo e 59% do cádmio para o mesmo período de tempo, demonstrando a eficácia dos adsorventes. Foi observado que o modelo da isoterma de adsorção de Langmuir apresentou um melhor ajuste para os dados de adsorção de chumbo-carvão, cádmio-carvão e chumbo-quitosana nas condições estudadas. Porém o modelo de Freundlich também forneceu um bom ajuste dos dados experimentais obtidos para chumbo-carvão. | | | Instituição de fomento: CNPq, SESu/ MEC, DEQ – UEM | | | Trabalho de Iniciação Científica | | | Palavras-chave: adsorção; carvão ativado; quitosana. |
|
Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004 |