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Investigação da capacidade de adsorção de nitrato e sulfato, em solução aquosa, utilizando carvão ativado modificado
Última alteração: 23-10-2012
Resumo
Processos de adsorção têm sido amplamente empregados no tratamento de soluções aquosascontendo íons contaminantes, pela viabilidade técnica e econômica do processo. Nestecontexto o objetivo deste estudo foi investigar a capacidade de adsorção para o carvão ativadoaplicado na remoção de íons nitrato (NO3-) e sulfato (SO32-) de forma individual e concorrenteem soluções aquosas. Para isto, carvão comercial ativado e com superfície modificadaquimicamente foi utilizado como sólido adsorvente. O carvão granular comercial ativadoutilizado foi tratado com solução de CaCl2 2000 mg.L-1, objetivando tornar mais positiva asuperfície do mesmo, aumentando a probabilidade de ocorrência de atrações eletrostáticasentre adsorbato e adsorvente. Os experimentos utilizaram pH 6,0, tempo de contato de 30 mine concentração de sólido adsorvente 20g.L-1. As concentrações dos íons na solução foramavaliadas por espectrofotometria UV/VIS antes e depois do processo de adsorção. Ensaios deadsorção em escala de bancada foram realizados objetivando determinar a capacidade deadsorção do adsorvente. Para isso, foram realizados ensaios variando a concentração inicialdos ânions no processo. Os dados obtidos foram aplicados aos modelos de isotermas deLangmuir e Freundlich onde, por regressão linear, foi possível verificar qual modelo deisoterma melhor se aplica nos processos de adsorção avaliados e qual a capacidade máxima deadsorção tanto para o nitrato como para o sulfato em uma mesma solução e em soluçõesseparadas. O modelo da Isoterma de Langmuir apresentou R2 maior que 0,99 tanto para asorção de nitrato como sulfato, sendo o modelo que melhor representou os dadosexperimentais para soluções contendo apenas um íon, ou seja, sem concorrência. No caso dosexperimentos com os dois íons presentes em solução simultaneamente o modelo de Langmuirrepresentou melhor os dados experimentais para o nitrato. Para o sulfato, o modelo deFreundlich apresentou melhor ajuste. Os resultados obtidos para a capacidade máxima desorção experimental e capacidade máxima de sorção calculada (pelo modelo da Isoterma deLangmuir) para o sulfato e para o nitrato em soluções contendo apenas um íon foirespectivamente qmax.ex de 1,37 mg.g-1 e 1,60 mg.g-1 e qmax.cal de 1,61 mg.g-1 e 1,81 mg.g-1.Para o sulfato e para o nitrato em uma única solução (concorrendo) foi respectivamente qmax.exde 0,59 mg.g-1 e 1,38 mg.g-1 e qmax.cal de 0,68 mg.g-1 e 1,48 mg.g-1. Os resultados mostraramque a técnica utilizada apresenta potencial na remoção de íons sulfato e íons nitrato. Os dadosindicam maior acúmulo de nitrato na superfície do carvão ativado tanto na adsorção contendoapenas um íon na solução, quanto na solução contendo os dois íons.