Blucher Chemical Engineering Proceedings

Outubro 2015, vol.2, num.1 - XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados
Artigo Completo - Open Access Idioma principal | Segundo principal

AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DE FLÚOR EM CARVÃO ATIVADO DE ORIGEM ANIMAL

AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DE FLÚOR EM CARVÃO ATIVADO DE ORIGEM ANIMAL

MARIN, PRICILA; NOVAIS, ÍTALO GUSTAVO VARGAS; SAUSEN, MATEUS GUSTAVO; MÓDENES, APARECIDO NIVALDO; BERGAMASSO, ROSÂNGELA; PARAÍSO, PAULO ROBERTO

Artigo Completo:

Neste trabalho foi avaliado o potencial de adsorção do carvão ativado de osso bovino na remoção de íons fluoreto. Para tanto, inicialmente, determinou-se o ponto de carga zero do adsorvente (pHPCZ). Em seguida, avaliou-se a cinética de adsorção, os efeitos do pH da solução (2 – 12) e da temperatura do sistema (20, 30, 40 e 50°C) e, finalmente, o equilíbrio de adsorção. Todos os testes foram realizados em sistema fechado e batelada sob agitação constante (130 rpm). Os resultados obtidos mostram que o pHPCZ do adsorvente é igual a 6,63. A cinética de adsorção indica que o equilíbrio do sistema foi alcançado em, aproximadamente, 6 horas de operação. Os dois modelos cinéticos ajustados aos dados experimentais (pseudoprimeira e pseudossegunda ordens) descreveram de forma satisfatória a cinética de adsorção do flúor, com coeficiente de determinação superiores a 0,98. As avaliações dos efeitos do pH e temperatura apontam que as melhores condições de remoção de flúor foram obtidas em pH 2 e temperaturas de 40 e 50 °C para baixas concentrações e 30°C para concentrações acima de 4 mg L-1. No estudo do equilíbrio, verificou-se que o modelo de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, apresentando capacidade máxima de adsorção de 2,03 mg g-1 em 30°C. Os resultados obtidos demonstraram que o adsorvente estudado apresenta grande potencial para a remoção de flúor, quando comparado a outros materiais adsorventes.

Neste trabalho foi avaliado o potencial de adsorção do carvão ativado de osso bovino na remoção de íons fluoreto. Para tanto, inicialmente, determinou-se o ponto de carga zero do adsorvente (pHPCZ). Em seguida, avaliou-se a cinética de adsorção, os efeitos do pH da solução (2 – 12) e da temperatura do sistema (20, 30, 40 e 50°C) e, finalmente, o equilíbrio de adsorção. Todos os testes foram realizados em sistema fechado e batelada sob agitação constante (130 rpm). Os resultados obtidos mostram que o pHPCZ do adsorvente é igual a 6,63. A cinética de adsorção indica que o equilíbrio do sistema foi alcançado em, aproximadamente, 6 horas de operação. Os dois modelos cinéticos ajustados aos dados experimentais (pseudoprimeira e pseudossegunda ordens) descreveram de forma satisfatória a cinética de adsorção do flúor, com coeficiente de determinação superiores a 0,98. As avaliações dos efeitos do pH e temperatura apontam que as melhores condições de remoção de flúor foram obtidas em pH 2 e temperaturas de 40 e 50 °C para baixas concentrações e 30°C para concentrações acima de 4 mg L-1. No estudo do equilíbrio, verificou-se que o modelo de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, apresentando capacidade máxima de adsorção de 2,03 mg g-1 em 30°C. Os resultados obtidos demonstraram que o adsorvente estudado apresenta grande potencial para a remoção de flúor, quando comparado a outros materiais adsorventes.

Download (PDF)

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ENEMP2015-FI-588

Referências bibliográficas
  • [1] ABE, I.; IWASAKI, S.; TOKIMOTO, T.; KAWASAKI, N.; NAKAMURA, T.; TANADA, S. Adsorption of fluoride ions onto carbonaceous materials. Journal of Colloid and Interface Science. v. 275, p.35- 39, 2004.
  • [2]
  • [3] ANSARI, M.; KAZEMIPOUR, M.; DEHGHANI, M.; KAZEMIPOUR, M. The defluoridation for drinking water using multi-waled carbon nanotubes. Journal of Fluorine Chemistry, v. 132, p.516-520, 2011.
  • [4]
  • [5] APHA; AWWA; WEF. American Public Health Association; American Water Works Association; Water Environment Federation. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22ª Edição. Washington, DC, 2012.
  • [6]
  • [7] BAZANELLA, R. L. A. M. ; BERGAMASCO, R. Uso da Moringa Oleífera Lam e do processo de separação por membranas para desfluoretar águas subterrâneas. II Encontro Nacional de Moringa. Aracaju/SE, 2010.
  • [8]
  • [9] BHATNAGAR, A.; KUMAR, E.; SILLANPÄÄ, M. Fluoride removal from water by adsorption - A review. Chemical Engineering Journal. v. 171, p. 811-840, 2011.
  • [10]
  • [11] BERGAMASCO, R.; BELTRAN, L. B.; VIEIRA, A. M. S.; UGRI, M. C. A.; VIEIRA, M. F.; SILVEIRA C. Fluoride ion removal from waster for human supply by adsorption on activated alumina. 36º Symposim on Biotechinology for Fuels and Chemicals - SBP. v. 1. p. 1-1. Clearwater beach/FL 2014.
  • [12]
  • [13] BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011. Biblioteca Virtual em Saúde. 2011. Disponível em: Andlt;http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.htmlAndgt; Acesso em 15 de maio de 2013.
  • [14]
  • [15] BRUM, R. F.; MARINUCHI, R.; GOMES, J. M.; OSTROSKI, I. C.; ARROYO, P. A.; TAVARES, C. R. G.; BARROS, M. A. S. D. Equilibrium Studies of Mn(II), Pb(II) and Cr(III) in Bone Char. Chemical Engineering Transactions. v. 21, p. 721-726, 2010.
  • [16]
  • [17] CASTEL, C.; SCHWEIZER, M.; SIMONNOT, M. O.; SARDIN, M. Selective removal of fluoride ions by two-way íon exchange cyclic process. Chemical Engineering Science. v. 55, p.3341-3352, 2000.
  • [18]
  • [19] CHEUNG, C. W.; CHOY, K. K. H.; KO, D. C. K.; McKAY, G.; PORTER, J. F. Sorption equilibria of metal ions on bone char. Chemosphere. v. 54, n. 3, p. 273-281, 2004.
  • [20]
  • [21] CONCEIÇÃO, V.; FREIRE, F. B.; CARVALHO, K. Q. Treatment of textile effluent containing indigo blue dyeby a UASB reactor coupled with pottery clay adsorption. ActaScientiarum Technology, v. 35, n.1, p. 53-58, 2013.
  • [22]
  • [23] DAIFULLAH, A. A. M.; YAKOUT, S. M.; ELREEFY, S. A. Adsorption of fluoride in aqueous solutions using KMnO4-modified activated carbon derived from steam pyrolysis of rice straw. Journal of Hazardous Material. v. 147, p. 633-643, 2007.
  • [24]
  • [25] FREUNDLICH H., Over the adsorption in solution (Uber die adsorption in Lusungen), Journal of Physical Chemistry (Zeitschrift fur Physikalische Chemie), v.57, p.385-470, 1906.
  • [26]
  • [27] GAO, S. ; CUI, J.; WEI, Z. Study on the fluoride adsorption of various apatite materials in aqueous solution. Journal of Fluorine Chemistry. v. 130, p. 1035–1041, 2009.
  • [28]
  • [29] GAO, S.; SUN, R.; WEI, Z.; ZHAO, H.; LI, H.; HU, F. Size-dependent defluoridation properties of synthetic hydroxyapatite. Journal of Fluorine Chemistry. v. 130, p. 550–556, 2009.
  • [30]
  • [31] GÖK, O.; ÖZCAN, A. S.; ÖZCAN, A.; Adsorption behavior of a textile dye of Reactive Blue 19 from aqueous solutions onto modified bentonite. Applied Surface Science. v 256, p. 5439–5443, 2010.
  • [32]
  • [33] HO, I. S., McKAY, G. A comparison of chemisorption kinetic models applied to pollutant removal on various sorbents. Trans IChemE, v. 76, p. 332-340, 1998.
  • [34]
  • [35] JIMENEZ-NÚÑEZ, M. L.; OLGUÍN, M. T.; SOLACHE-RÍOS, M.; Fluoride removal from aqueous solutions by magnesium, nickel, and cobalt calcined hydrotalcitelike compounds. Separation Science and Technology. v. 42, p. 3623–3639, 2007.
  • [36]
  • [37] KAMBLE, S. P.; DESHPANDE, G.; BARVE, P. P.; RAYALU, S.; LABHSETWAR, N. K.; MALYSHEW, A.; KULKARNI, B. D. Adsorption of fluoride from aqueous solution by alumina of alkoxide nature: Batch and continuous operation. Desalination, v. 264, p.15-23, 2010.
  • [38]
  • [39] KUMAR, E.; BHATNAGAR, A.; KUMAR, U.; SILLAN PÄÄ, M. Defluoridation from aqueous solutions by nano alumina: Characterization and sorption studies. Journal of Hazardous Materials, v. 186, p. 1042-1049, 2010.
  • [40]
  • [41] LAGERGREN, S., About the theory of so-called adsorption of soluble substances. Kungliga Suensk Vetenskapsakademiens Handlingar, v.4, 1-39, 1898.
  • [42]
  • [43] LANGMUIR, I., The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum, Journal of the American Chemical Society, v.40, n.9, p.1361–1403, 1918.
  • [44]
  • [45] NOH, J. S.; SCHWARZ, J. A. Estimation of the point of zero charge of simple oxides by mass titration. Journal of Colloid and Interface Science. v. 130, p. 157-164, 1989.
  • [46]
  • [47] NOMANBHAY, S.M., PALANISAMY, K. Removal of heavy metal from industrial wastewaterusing chitosan coated oil palm shell charcoal. Electronic Journal of Biotechnology. v. 8, p. 43-53, 2005.
  • [48]
  • [49] NRC - Conselho Nacional de Pesquisa. Flúor na água potável: uma revisão científica de Normas da EPA. Academia Nacional de Ciências. Washington, DC, 2006.
  • [50]
  • [51] PARK, J.; REGALBUTO, J. R. A simple, accurate determination of oxide PCZ and the strong buffering effect of oxide surfaces at incipient wetness. Journal of Colloid and Interface Science. v. 175, p. 239-252, 1995.
  • [52]
  • [53] RAMANAIAH, S.V.; MOHAN, S. V.; SARMA, P. N. Adsorptive removal of fluoride from aqueous phase using waste fungus (Pleurotus ostreatus 1804) biosorbent: Kinetics evaluation. Ecological Engineering. v. 31 p. 47– 56, 2007.
  • [54]
  • [55] RIVERA-UTRILLA, J.; BAUTISTA-TOLEDO, I.; FERRO-GARCÍA M. A.; MORENO-CASTILLA, C. Activated carbon surface modifications by adsorption of bacteria and their effect on aqueous lead adsorption. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. v. 76, p. 1209-1215, 2001.
  • [56]
  • [57] SEHN, P. Fluoride removal with extra low energy reverse osmosis membranes: three years of large scale field experience in Finland. Desalination, v. 223, p.73–84, 2008.
  • [58]
  • [59] SINHA, S.; PANDEY, K.; MOHAN, D.; SINGH, K. P. Removal of fluoride from aqueous solutions by Eichhornia crassipes biomass and its carbonized form. Industrial Andamp; Engineering Chemistry Research. v. 42 p. 6911–6918, 2003.
  • [60]
  • [61] SILVEIRA, C; MARIN, P.; SILVA, L. S.; SHIMABUKU, Q. L.; CAMACHO, F. P.; SANTOS, T. R. T.; VALVERDE, K. C.; RAIA, R. Z.; BERGAMASCO, R. (2013). Remoção de flúor por meio de Coagulação/Floculação com Extrato de Semente de Moringa Oleífera Lam com e sem adição de polimero aniônico seguida de ultrafiltração. III Encontro Paranaense de Engenharia e Ciência. v. 1, p. 1-5. Toledo/PR.
  • [62]
  • [63] SRIVASTAVA, V. C.; SWAMY, M. M.; MALL, I. D.; PRASAD, B.; MISHRA, I. M. Adsorptive removal of phenol by bagasse fly ash and activated carbon: Equilibrium, kinetics and thermodynamics. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. v. 272, p. 89-104, 2005.
  • [64]
  • [65] TAGLIAFERRO, G.V; PEREDIRA, P. H. F.; RODRIGUES, L. A.; SILVA, M. L. C. P. Adsorção de chumbo, cádmio e prata em óxido de nióbio (V) hidratado preparado pelo método da precipitação em solução homogênea. Química Nova. v. 34, p. 101-105, 2011.
Como citar:

MARIN, PRICILA; NOVAIS, ÍTALO GUSTAVO VARGAS; SAUSEN, MATEUS GUSTAVO; MÓDENES, APARECIDO NIVALDO; BERGAMASSO, ROSÂNGELA; PARAÍSO, PAULO ROBERTO; "AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DE FLÚOR EM CARVÃO ATIVADO DE ORIGEM ANIMAL", p-208-217. In: In Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados - ENEMP 2015 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2015. . São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/ENEMP2015-FI-588

últimos 30 dias

140
downloads

351
visualizações

957
indexações