Publicação
Remoção de metais por biossorção em resíduos de algas granulados
| Resumo: | A biossorção é uma propriedade de determinados tipos de biomassa morta que permite a ligação e concentração de iões metálicos, a partir de soluções aquosas, que podem ser muito diluídas. O processo pode ser usado na purificação de efluentes industriais que contêm metais. O estudo do processo de biossorção por um subproduto da indústria de extracção do agar, que contém restos de alga Gelidium, imobilizado num polímero orgânico seguiu os seguintes passos: 1) caracterização do biossorvente; 2) determinação das relações de equilíbrio, 3) determinação da cinética do processo, 4) determinação dos tempos de breakthrough em adsorvedor de cestos e numa coluna de biossorção com escoamento contínuo. O biossorvente foi caracterizado em termos da área superficial específica, densidade aparente, densidade real, porosidade, tamanho das partículas e distribuição de tamanho de poros, utilizando diferentes técnicas: adsorção de N2 e de azul de metileno, porosimetria de mercúrio, picnometria de hélio e microscopia electrónica de varrimento. A caracterização química do biossorvente baseou-se na determinação dos principais constituintes químicos presentes na estrutura da biomassa e na identificação e quantificação dos sítios activos da superfície, usando as técnicas de análise por espectroscopia do infravermelho (FTIR), microanálise por raios X e titulação potenciométrica ácido-base. Concluiu-se que a superfície do biossorvente é caracterizada por uma distribuição heterogénea de dois principais grupos químicos: ácido carboxílico e hidroxilo. Foram realizadas experiências cinéticas em adsorvedor fechado, a partir das quais se determinou o tempo de equilíbrio e o valor da difusividade homogénea do metal no biossorvente. Determinaram-se as capacidades de biossorção dos diferentes adsorventes para cada ião metálico, a partir das isotérmicas de adsorção a diferentes valores de pH, temperatura e força iónica da solução. Foram desenvolvidos modelos de transferência de massa, baseados na difusão externa e intraparticular, para descrever o processo de biossorção e dessorção em adsorvedor de cestos e numa coluna de leito fixo de escoamento descendente, sendo o equilíbrio descrito pela isotérmica de Langmuir e pela lei de acção de massa, respectivamente para a etapa de adsorção e dessorção. |
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| Autores principais: | Vilar, Vítor J.P. |
| Outros Autores: | Martins, Ramiro; Boaventura, Rui |
| Assunto: | Biossorção Iões metálicos Resíduos de algas granulados Dessorção Sistema fechado Adsorvedor de cestos Coluna de leito fixo |
| Ano: | 2008 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | comunicação em conferência |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | português |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | A biossorção é uma propriedade de determinados tipos de biomassa morta que permite a ligação e concentração de iões metálicos, a partir de soluções aquosas, que podem ser muito diluídas. O processo pode ser usado na purificação de efluentes industriais que contêm metais. O estudo do processo de biossorção por um subproduto da indústria de extracção do agar, que contém restos de alga Gelidium, imobilizado num polímero orgânico seguiu os seguintes passos: 1) caracterização do biossorvente; 2) determinação das relações de equilíbrio, 3) determinação da cinética do processo, 4) determinação dos tempos de breakthrough em adsorvedor de cestos e numa coluna de biossorção com escoamento contínuo. O biossorvente foi caracterizado em termos da área superficial específica, densidade aparente, densidade real, porosidade, tamanho das partículas e distribuição de tamanho de poros, utilizando diferentes técnicas: adsorção de N2 e de azul de metileno, porosimetria de mercúrio, picnometria de hélio e microscopia electrónica de varrimento. A caracterização química do biossorvente baseou-se na determinação dos principais constituintes químicos presentes na estrutura da biomassa e na identificação e quantificação dos sítios activos da superfície, usando as técnicas de análise por espectroscopia do infravermelho (FTIR), microanálise por raios X e titulação potenciométrica ácido-base. Concluiu-se que a superfície do biossorvente é caracterizada por uma distribuição heterogénea de dois principais grupos químicos: ácido carboxílico e hidroxilo. Foram realizadas experiências cinéticas em adsorvedor fechado, a partir das quais se determinou o tempo de equilíbrio e o valor da difusividade homogénea do metal no biossorvente. Determinaram-se as capacidades de biossorção dos diferentes adsorventes para cada ião metálico, a partir das isotérmicas de adsorção a diferentes valores de pH, temperatura e força iónica da solução. Foram desenvolvidos modelos de transferência de massa, baseados na difusão externa e intraparticular, para descrever o processo de biossorção e dessorção em adsorvedor de cestos e numa coluna de leito fixo de escoamento descendente, sendo o equilíbrio descrito pela isotérmica de Langmuir e pela lei de acção de massa, respectivamente para a etapa de adsorção e dessorção. |
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