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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12055| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Estudo cinético e do equilíbrio da biossorção dos íons chumbo e cobre pela macroalga Sargassum sp. em sistemas monocomponente e binário |
| Título(s) alternativo(s): | Kinetic and equilibrium study of biosorption of lead and copper ions by sargassum seaweed in nanocomponent and binary systems |
| Autor: | Jesus, Karla Acemano de ![]() |
| Primeiro orientador: | Costa, Antonio Carlos Augusto da |
| Primeiro coorientador: | Luna, Aderval Severino |
| Primeiro membro da banca: | Henriques, Cristiane Assumpção |
| Segundo membro da banca: | Zotim, Fátima Maria Zanon |
| Terceiro membro da banca: | Ferreira, Ana Cristina de Melo |
| Resumo: | As algas marrons do gênero Sargassum têm sido estudadas como potenciais candidatas ao processo de biossorção, objetivando tratar efluentes contaminados com metais pesados. A estrutura celular deste gênero de alga apresenta moléculas carregadas, como o ácido algínico, capazes de atrair e captar cátions metálicos. A proposta deste trabalho foi avaliar a capacidade de captação dos íons cobre e chumbo pela alga marinha Sargassum através de ensaios cinéticos e de acumulação com modelagem cinética e das isotermas para sistemas monocomponente e binário. O equilíbrio de captação foi atingido em 30 minutos e a cinética do processo foi representada por um modelo de segunda ordem. No sistema monocomponente, onde as soluções continham inicialmente 10 mg/L de cada íon metálico a captação no equilíbrio foi 0,06 mmol/g de íons Cu (II) e 0,02 mmol/g de íons Pb (II). Para as soluções contendo 50 mg/L a captação no equilíbrio foi 0,37 mmol/g de íons Cu (II) e 0,11 mmol/g de íons Pb (II), individualmente. A capacidade de biossorção foi reduzida no sistema binário mostrando que a presença de um segundo metal afeta a captação dos íons. Os valores de qmax para íons Pb (II) no sistema binário foi 0,6 mmol/g contra 1,2 mmol/g no sistema monocomponente; para íons Cu (II) a captação foi 0,7 mmol/g contra 1,8 mmol/g. Na biossorção binária a captação de íons Pb (II) manteve o percentual de remoção mesmo em soluções com elevadas concentrações de íons Cu (II); o contrário não foi observado para o Pb(II), indicando que íons Pb (II) interferem mais na captação de íons Cu (II). Para o estudo do equilíbrio monocomponente foram utilizados os modelos de Langmuir e Freundlich; para o sistema binário, o Langmuir competitivo, Langmuir modificado, Langmuir-Freundlich e Freundlich estendido. Os modelos não foram conclusivos, porém elucidaram aspectos relacionados ao mecanismo, apresentando alto grau de dispersão entre a captação experimental e as teóricas. |
| Abstract: | Brown seaweeds from the genus Sargassum are widely studied for use as potential candidates for biosorption purposes, particularly in the treatment of heavy-metals contaminated effluents. The cellular structure of this seaweed presents charged molecules, such as alginic acid, able to attract and recover metal cation ions. The objective of this work was to study the uptake capacity of copper and lead by the seaweed Sargassum, through kinetic and isotherm studies with the help of kinetic and isotherm models for monocomponent and binary solutions. Equilibrium uptake was reached in 30 minutes and the kinetic behavior of the process followed a second-order model. In monocomponent systems, at 10 mg/L metal concentration, equilibrium uptake indicated a recovery of 0.06 mmol Cu(II)/g biomass and 0.02mmol/g Pb(II)/g biomass. When a 50 mg/L solution was used, the individual uptake was equal to 0.37 mmol Cu(II)/g biomass and 0.11 mmol Pb(II)/g biomass. Uptake was markedly reduced by the presence of the second metal in solution indicating the interference in biosorption in a multi-ion solution. Values of qmax for Pb(II) in the binary system was equal to 0.6 mmol/g biomass, against 1.2 mmol/g biomass in the monocomponent situation; for Cu(II) the uptake was equal to 0.7 mmol/g biomass against 1.8 mmol/g biomass, in the monocomponent solution. In the binary solution, Pb(II) uptake kept the same percent removal, even in the presence of high concentrations of Cu(II); an opposite behavior was observed for Cu(II), indicating that Pb(II) interfere in the uptake of Cu(II) more than the opposite situation. In the monocomponent equilibrium models such as Langmuir and Freundlich were used to fit experimental data. In binary systems, Competitive Langmuir, Modified Langmuir, Langmuir-Freundlich and Extended Freundlich Extented were used. All the models were not conclusive to fit experimental results, however they contributed for a better understanding of the mechanism involved in biosorption, because a high level of dispersion between actual biosorption and theoretical prediction was observed. |
| Palavras-chave: | Biosorption, heavy metals, copper, lead, brown seaweed, Sargassum sp Biossorção, metais pesados, cobre, chumbo, alga marrom, Sargassum sp |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | BR |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Citação: | JESUS, Karla Acemano de. Estudo cinético e do equilíbrio da biossorção dos íons chumbo e cobre pela macroalga Sargassum sp. em sistemas monocomponente e binário. 2010. 95 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12055 |
| Data de defesa: | 8-Fev-2010 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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