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Estudo da influência da modificação da caulinita na adsorção de eteramina
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Universidade Federal de Lavras
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Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Áreas Temáticas da Extensão
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Com o risco cada vez mais iminente de falta de água, a preservação de recursos hídricos vai além do contexto de economia para gerações futuras. Desse modo, a preocupação sobre importância do seu uso consciente bem como a busca por tratamento de efluentes tem aumentado. Nesse contexto, o presente trabalho consistiu em realizar modificações na caulinita in natura (KN) por meio de tratamento ácido (KA-01, KA-02 e KA-05), tratamento com peróxido (KP) e da intercalação de dimetilsulfóxido (KDMSO), com o intuito de aumentar a eficiência na adsorção de eteramina, coletor catiônico empregado na flotação reversa de minério de ferro. O processo de adsorção de eteramina na caulinita in natura e modificada foi estudado a partir da combinação entre o planejamento e a otimização por Superfície de Resposta. Os sistemas foram ajustados ao modelo quadrático para o delineamento composto central. Foram avaliados os efeitos da concentração inicial de adsorvato, massa de adsorvente e pH da solução. Os resultados revelaram que a adsorção foi mais eficiente na concentração de eteramina de 400 mg L -1 , pH 10 e massa de adsorvente de 0,1 g para KN e concentração de eteramina de 400 mg L -1 , pH 10 e massa de adsorvente de 0,2 g para as demais amostras. A cinética de adsorção conduzida nas condições otimizadas mostrou que o sistema atingiu o equilíbrio em aproximadamente 30 minutos. Os dados cinéticos foram mais bem ajustados ao modelo de pseudossegunda ordem. O ajuste dos dados experimentais aos modelos de isoterma revelou que o modelo de Sips foi o mais adequado. O cálculo da E ads permitiu inferir que o mecanismo de remoção da eteramina pela caulinita é a quimissorção. Os testes de reuso mostraram que após quatro usos dos adsorventes a eficiência de remoção de eteramina não sofreu alterações significativas, fato que viabiliza um possível uso da caulinita para tratamento de efluentes. A partir do estudo teórico realizado foi possível compreender o processo de intercalação. Além de aumentar o espaçamento interlamelar, a entrada de moléculas de dimetilsulfóxido contribuiu para a otimização do processo de adsorção.
Abstract
With the ever more imminent risk of lack of water, the preservation of water resources reaches beyond the context of economy for future generations. Thus, the concern on the importance of its conscious use, as well as the search for the treatment of effluents, has increased. In this context, this work consisted of performing modifications on in natura kaolinite (KN) by means of acid treatment (KA-01, KA-02 and KA-05), treatment with peroxide (KP) and intercalation with dimethyl sulfoxide (KDMSO), with the objective of increasing the efficiency in the adsorption of etheramine, cationic collector employed in the reverse flotation of iron ore. The process of etheramine adsorption onto in natura and modified kaolinite was studied from the combination between planning and optimization by response surface. The systems were adjusted to the quadratic model for the Central Composite Design. We evaluated the effects of the initial concentration of adsorbate, adsorbent mass of 0.1 g for KN and solution pH. The results revealed that the adsorption was more efficient in the etheramine concentration of 400 mg L -1 , pH 10 and adsorbent mass of 0.1 for KN, and etheramine concentration of 400 mg L -1 , pH 10 and adsorbent mass of 0.2 g for the remaining samples. The adsorption kinetics conducted under optimized conditions showed that the system reached balance in approximately 30 minutes. The kinetic data were better adjusted to the pseudo-second order model. The adjustment of the experimental data to the isotherm models revealed that the Sips model was more adequate. The calculation of E ads allowed us to infer that the mechanism for etheramine removal by kaolinite is chemisorption. The tests for reuse showed that, after four uses of adsorbents, the efficiency for removing etheramine suffered no significant modifications, fact that makes feasible a possible use for kaolinite for the treatment of effluents. Based on the theoretical study conducted, it was possible to understand the intercalation process. In addition to increasing the interlayer spacing, the input of dimethyl sulfoxide molecules contributed for the optimization process of adsorption.
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LEAL, P. V. B. Estudo da influência da modificação da caulinita na adsorção de eteramina. 2016. 146 p. Tese (Doutorado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.