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Title: Carvão ativado a partir de resíduos agrícolas e suas aplicações na adsorção de íons metálicos.
Authors: Rocha, Welca Duarte da
metadata.dc.contributor.advisor: Luz, José Aurélio Medeiros da
Keywords: Cobre
Carbono ativado
Adsorção
Tratamento de minérios
Resíduos agrícolas
Issue Date: 2006
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: ROCHA, W. D. da. Carvão ativado a partir de resíduos agrícolas e suas aplicações na adsorção de íons metálicos. 2006. 126 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2006.
Abstract: Este projeto de pesquisa buscou desenvolver novos carvões ativados a partir de resíduos agrícolas visando utiliza-los no seqüestro de íons cobre encontrados nos efluentes das indústrias, sendo estes íons poluentes de grande relevância, principalmente no aspecto ambiental, constituindo-se dessa forma num importante passivo ambiental. Produziram-se carvões ativados a partir de endocarpo da noz de macadâmia (EM) e semente de goiaba (SG) aplicando-se processos de ativação química (ZnCl2). Métodos estes que viabilizaram o aumento da área superficial específica, volume e área de microporos, o que conferem a estes materiais as características de um adsorvente. Posteriormente foi avaliada a capacidade adsortiva por estes materiais de íons metálicos (Cu2+) em solução por estes materiais, comparativamente ao carvão ativado industrial do endocarpo do coco (CAI). Efetuaram-se a análise cinética, o estudo das isotermas formadas e a análise do poder adsorvente versus variação do pH. A capacidade de adsorver íons cobre pelos diferentes tipos de carvões gerados foi superior quando estes foram submetidos apenas à etapa de carbonização, 3,3093 mg/g e 0,9312 mg/g, respectivamente para o endocarpo da macadâmia carbonizada (EMC) e a semente de goiaba carbonizada (SGC), contra 2,0984 mg/g e 0,8688 mg/g, respectivamente endocarpo de macadâmia impregnada carbonizada (EMIC) e semente de goiaba impregnada carbonizada (SGIC) quando impregnados e posteriormente carbonizados. Todos estes materiais mostraram, porém capacidade inferior àqueles alcançados pelo CAI de 4,7806 mg/g. Para os três materiais, os resultados ótimos do estudo da cinética e da variação do pH foram semelhantes, sendo de 24 horas de contato dinâmico e pH ótimo de atuação na faixa de 5,0 e 5,7, respectivamente. Apesar de que as SBET dos materiais, 418,3 m2/g e 323,4 m2/g, respectivamente para o EMC e SGC, possam ser consideradas baixas, estes materiais foram capazes de adsorver os íons cobre em solução de forma significativa. Podemos concluir então que, por apresentarem características favoráveis à formação de um carvão ativado com satisfatório potencial adsorvente, existe a possibilidade de geração de carvões a partir do endocarpo da macadâmia e da semente de goiaba.
metadata.dc.description.abstracten: The present research project tried to develop new activated carbons from agricultural side products in an attempt to use them as ion adsorbents for industrial waste water effluents containing pollutant metal ions. Those industrial effluents represent important environmental threats and are considered as important contaminants. We generated activated carbons from macadamia nut shells (EM) and guava seeds (SG) by using chemical (ZnCl2) and/or physical (CO2) activation procedures. These technical manipulations increased the specific surface area, as well as the volume and micropore area, of both materials conferring them adsorbent characteristics. Further evaluation of the adsorptive capacity of copper ions (Cu2+) was performed in solution, in a side by side comparison between these materials and a commercial activated carbon made out of coconut shells. Moreover, we performed the analysis of the adsorption kinetics, the isotherms that could be applied to each material, as well as the analysis of the adsorbent power versus pH variation. The capacity to adsorb copper ions by the different carbons generated was higher when the latter were subjected to just a carbonization process, 3,3093 mg/g and 0,9312 mg/g respectively for carbonized nut shells (EMC) and carbonized guava seeds (SGC), compared to the same materials being impregnated and carbonized, 2,0984 mg/g (EMIC) and 0,8688 mg/g (SGIC) respectively. However, all those materials displayed a lower capacity of ion binding when compared to an activated carbon from a commercial source (CAI), e.g. 4,7806 mg/g adsorption. All three materials displayed similar optimal results in kinetics and in pH variation studies, being the highest adsorbencies displayed at 24 hours and at a pH range between 5,0 and 5,7. Although the SBET of EMC and SGC were 418,3 m2/g and 323,4 m2/g respectively, values that could be considered medium to low, these materials were able to adsorb copper ions significantly in solution. Thus, we can conclude that, due to their favorable characteristics, it is feasible to generate activated carbons with a satisfactory adsorbent power from macadamia nut shells and guava seeds.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2493
Appears in Collections:PPGEM - Mestrado (Dissertações)

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