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Title: Síntese e caracterização de carregadores inorgânicos sustentáveis para remoção de íons de efluentes industriais.
Other Titles: Synthesis and characterization of sustainable inorganic chargers for removal ions of industrial effluent.
Authors: Teixeira, Mariana Araújo
metadata.dc.contributor.advisor: Siqueira, Kisla Prislen Félix
Mageste, Aparecida Barbosa
Keywords: Efluente - qualidade
Manganês
Fluoretos
Adsorção
Issue Date: 2017
metadata.dc.contributor.referee: Siqueira, Kisla Prislen Félix
Santos, Igor José Boggione
Dias, Anderson
Citation: Teixeira, Mariana Araújo. Síntese e caracterização de carregadores inorgânicos sustentáveis para remoção de íons de efluentes industriais. 2017. 74 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Abstract: Este trabalho apresentou um procedimento ambientalmente adequado para a remoção de manganês e fluoreto de efluentes industriais através de hidróxidos duplos lamelares (HDL). A metodologia foi dividida em duas etapas: Etapa I – Remoção de manganês por coprecipitação e Etapa II – Remoção de fluoreto por “efeito memória”. Um HDL ternário Mg-Mn-Al (HE) foi produzido a partir de um efluente industrial que apresentou, inicialmente, um elevado teor de manganês (99,42 ± 3,11 mg/L) e fluoreto (162,15 ± 4,65 mg/L). Após a síntese do material, o efluente apresentou uma concentração de manganês de 0,0025 ± 0,0005 mg/L relativa à porcentagem de remoção de 99,99%. A presença de manganês no ternário HE foi comprovada por espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS) onde encontrou-se uma concentração de 0,1588 ± 0,0048 mg Mn/g HDL. Sintetizou-se também um HDL sintético Mg-Al (HS) para fins de comparação. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise térmica, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (MET). Ambos os materiais foram calcinados e os óxidos resultantes (OS e OE) foram aplicados para a remoção do fluoreto presente no efluente industrial. A cinética de remoção de fluoreto foi descrita pelo modelo de pseudosegunda ordem para ambos os óxidos (OS e OE). O fenômeno de adsorção foi descrito do tipo Langmuir para OS e do tipo Freundlich para OE. Os óxidos apresentaram porcentagem de remoção de fluoreto do efluente de 94,02% e 95,11% para OS e OE, respectivamente, e exibiram concentração de fluoreto residual de 9,74 mg/L para OS e 7,97 mg/L par OE. O procedimento proposto foi capaz de adequar os teores dos íons poluentes manganês e fluoreto do efluente industrial de acordo com a Resolução CONAMA n°. 430 de 13 de maio de 2011, a qual estabelece que a concentração máxima permitida seja de 1,0 mg/L de manganês dissolvido e 10,0 mg/L de fluoreto total.
metadata.dc.description.abstracten: This work presented an environmentally-friendly procedure for removal of manganese and fluoride from industrial effluents by lamellar double hydroxides (LDH). The methodology was divided into two phases: Step I - Manganese removal by coprecipitation and Step II – Fluoride removal by memory effect. Ternary Mg-Mn-Al LDH (HE) was produced from an industrial effluent which initially had a high content of manganese (99.42 ± 3.11 mg/L) and fluoride (162.15 mg/L). After the synthesis of the material, the effluent presented a concentration of manganese 0.0025 ± 0.0005 mg/L, relative a removal percentage of 99.99%. The presence of manganese in HE was confirmed by Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) with a concentration of 0.1588 ± 0.0048 mg Mn/g HDL was found. Synthetic Mg-Al LDH (HS) was also synthesized for comparison purposes. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal analysis, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and high resolution transmission electron microscopy (TEM). Both materials were calcined and the resulting oxides (OS and OE) were applied for fluoride removal present in the industrial effluent. The kinetics of fluoride removal were described by the second-order model for both oxides (OS and OE). The adsorption phenomenon was described as Langmuir-type for OS and Freundlich model for OE. The oxides showed a percentage of fluoride removal from the effluent of 94.02% and 95.11% for OS and OE, respectively, and showed residual fluoride concentration of 9.74 mg/L for OS and 7.97 mg/L for OE. The procedure was able to adjust the levels of the pollutant ions manganese and fluoride in the industrial effluent in accordance with CONAMA Resolution 430 of May 13, 2011, which the maximum permissible concentration is 1.0 mg/L of manganese and 10.0 mg/L of total fluoride.
Description: Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/8992
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 11/10//2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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