Estudo cinético e termodinâmico da adsorção do neodímio em resina de troca iônica.

Abstract

Os Elementos de Terras Raras (ETR) compreendem os quinze elementos da série de lantanídeos, bem como o ítrio e o escândio. Devido a demanda cada vez maior de ETR de alta pureza e de seus compostos, a purificação e separação destes elementos tem ganhado cada vez mais atenção ao longo dos anos. Um dos métodos mais promissores para separar, purificar e pré-concentrar os ETR é a adsorção. Nesta dissertação, foram realizados ensaios para avaliar a influência do tempo de contato e concentração inicial na adsorção de neodímio pela resina fortemente ácida IR120Na. Observou-se que após 90 minutos de ensaio, o carregamento do adsorvente se manteve constante. Os dados cinéticos se ajustaram melhor ao modelo de pseudoprimeira ordem, com valores de r2 maiores que 0,978 e k entre 0,0720 e 0,1309, e energia de ativação igual a 11,03kJ.mol-1 , determinada na faixa de 25°C - 70°C. Os dados de equilíbrio, em diferentes temperaturas, foram descritos pela isoterma de Langmuir e foram usados para estimar os valores de ΔH0 , 36,4kJ.mol-1 , e ΔS0 , 129,8J.K-1 .mol-1 . Assim, os valores de ΔG0 para as temperaturas de 28°C, 40°C e 52°C foram obtidos, sendo respectivamente iguais a - 2,6kJ.mol-1 , -4,2kJ.mol-1 e -5,7kJ.mol-1 . Os valores negativos de ΔG0 e ΔH0 confirmaram que a adsorção do íon neodímio na resina IR120Na é um processo espontâneo e endotérmico.