folha de aprovaÃ§Ã£o - Universidade Federal de Sergiperedução do 4-nitrofenol a 4-aminofenol. Os resíduos foram reutilizados em dez ciclos de redução e a taxa de conversão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

PROacute-REITORIA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E PESQUISA

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM QUIacuteMICA

JOcircSE RAYMARA ALVES LIMA

REMOCcedilAtildeO DE METAIS EM AacuteGUA UTILIZANDO EICHHORNIA CRASSIPES

NA FORMA IN NATURA BIOCARVAtildeO E HIacuteBRIDO MAGNEacuteTICO

REMOVAL OF THE METALS FROM WATER USING IN NATURA BIOCHAR

MAGNETIC HYBRID COMPOSITE FROM EICHHORNIA CRASSIPES




Dissertaccedilatildeo de Mestrado apresentado ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Quiacutemica da Universidade Federal de Sergipe como requisito para a obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Mestre em Quiacutemica

Orientador Profa Dra Luciane Pimenta Cruz Romatildeo

Coorientador Dra Graziele da Costa Cunha



Master dissertation present to the

Graduate Programm in Chemistry of the

Federal University of Sergipe to obtain

MSc in Chemistry

SAtildeO CRISTOacuteVAtildeO - SE Fevereiro 2018

FICHA CATALOGRAacuteFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

L732r

Lima Jocircse Raymara Alves Remoccedilatildeo de metais em aacutegua utilizando Eichhornia crassipes na forma in natura biocarvatildeo e hiacutebrido magneacutetico orientador Luciane Pimenta Cruz Romatildeo - Satildeo Cristoacutevatildeo 2018 101 f il Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Quiacutemica) - Universidade Federal de Sergipe 2018

1 Biorremediaccedilatildeo 2 Adsorccedilatildeo 3 Aguapeacute 4 Metais Romatildeo Luciane Pimenta Cruz lI Tiacutetulo

CDU 54

RESUMO

Aguapeacute (Eichhornia crassipes) eacute uma planta daninha aquaacutetica invasora cuja

principal caracteriacutestica eacute sua alta taxa de crescimento Os meacutetodos aplicados

para o controle dessas plantas possuem alto custo e geraccedilatildeo de resiacuteduos

Uma aplicaccedilatildeo viaacutevel e eco-amigaacutevel eacute utilizaacute-la como adsorvente para a

remediaccedilatildeo de metais Neste trabalho foi efetuada a siacutentese de uma matriz

adsorvente hiacutebrida magneacutetica (AGMG) utilizando a biomassa aguapeacute

(Eichhornia crassipes) para compor a fase orgacircnica e comparou sua eficiecircncia

adsortiva com a aguapeacute in natura (AGIN) e seu biocarvatildeo (BIO) na remediaccedilatildeo

de metais em aacutegua Os adsorventes foram caracterizados por espectroscopia

de infravermelho que confirmou a presenccedila de grupos hidroxilas e

carboxilatos com bandas tiacutepicas da celulose hemicelulose e lignina estruturas

essas encontradas no AGIN e BIO O espectro do AGMG apresentou as

bandas descritas anteriormente e novas bandas na regiatildeo de 513 cm-1

caracteriacutestica da ligaccedilatildeo Fe-O da CoFeO4 confirmando a formaccedilatildeo do hiacutebrido

magneacutetico Os ensaios da influecircncia do pH na remediaccedilatildeo do cobre zinco

niacutequel e cobalto mostraram maiores porcentagens de remoccedilatildeo na faixa de pH

4-5 para todos os adsorventes podendo estabelecer a seguinte ordem

crescente de eficiecircncia de remoccedilatildeo AGINltAGMGltBIO para todos os metais O

estudo cineacutetico evidenciou uma cineacutetica raacutepida para os trecircs adsorventes e os

metais em estudo com uma taxa de remoccedilatildeo superior a 50 nos primeiros 5

minutos Os dados cineacuteticos ajustaram-se ao modelo de pseudo-segunda

ordem com coeficientes de correlaccedilatildeo superiores a 099 para os trecircs materiais

O AGMG destacou-se entre os demais adsorventes devido sua alta capacidade

de adsorccedilatildeo e de ser mais viaacutevel sua separaccedilatildeo do meio aquoso Os dados

das isotermas para o AGMG ajustaram-se ao modelo de Langmuir

apresentando boa correlaccedilatildeo linear na faixa de concentraccedilatildeo estudada (5-250

mg g-1) com coeficiente de correlaccedilatildeo r2 entre 09973-09999 Os valores de

capacidade maacutexima do AGMG calculada (qmax) foram de 183 mg g-1 Cu(II)

101 mg g-1 Zn(II) e 733 mg -1 Ni(II) A porcentagem de remoccedilatildeo nas diferentes

soluccedilotildees mistas pelo adsorvente AGMG seguiu a ordem de seletividade

CugtZngtNi com destaque para o cobre gt84 de remoccedilatildeo em todas as

soluccedilotildees mistas avaliadas O AGMG foi reutilizado em quatro ciclos de

adsorccedilatildeo em soluccedilatildeo mista sem utilizaccedilatildeo de processo de dessorccedilatildeo e a

eficiecircncia variou de acordo com o metal A adsorccedilatildeo para o cobre permaneceu

elevada em todos os ciclos com 77 de remoccedilatildeo no primeiro ciclo e 72 no

quarto ciclo Para o zinco e niacutequel a remoccedilatildeo diminuiu a cada ciclo sendo que

no terceiro ciclo natildeo houve mais remoccedilatildeo de niacutequel Os resiacuteduos do AGMG

saturados com metais (AGMG-sat) apresentaram altas atividades cataliacuteticas na

reduccedilatildeo do 4-nitrofenol a 4-aminofenol Os resiacuteduos foram reutilizados em dez

ciclos de reduccedilatildeo e a taxa de conversatildeo nos ciclos variou de 889-100 com

curtos tempos (21-26 s)

Palavras-chave Aguapeacute (Eichhornia crassipes) Hiacutebrido magneacutetico Adsorccedilatildeo

Metais Remediaccedilatildeo ambiental

ABSTRACT

Water hyacinth (Eichhornia crassipes) is an invasive aquatic weed whose main

characteristic is its high growth rate The methods applied to control this plant

have high cost and waste generation Using the water hyacinth as an adsorbent

for remediation of metals is a viable and eco-friendly application In this work a

magnetic hybrid adsorbent matrix (AGMG) was synthesized utilizing water

hyacinth (Eichhornia crassipes) biomass to compose an organic phase and its

adsorption efficiency was compared to the adsorption efficiency of in natura

(AGIN) water hyacinth and its biochar (BIO) in the remediation of metals in

water The adsorbents were characterized by infrared spectroscopy confirming

the presence of hydroxyl groups and carboxylates with bands that are typical of

cellulose hemicellulose and lignin structures found in AGIN and BIO The

AGMG spectrum presented the bands previously described and new bands in

the region of 513 cm-1 characteristic of the Fe-O bond of CoFeO4 confirming

the formation of a magnetic hybrid The essays on the influence of pH on the

remediation of copper zinc nickel and cobalt presented higher percentages of

removal in the range of pH 4-5 for all adsorbents and the following crescent

order of removal efficiency AGINltAGMGltBIO for all metals The kinetic studies

showed fast kinetics for the three adsorbents and the metals under study with a

removal rate of more than 50 in the first 5 minutes The kinetic data were

adjusted to the pseudo-second order model with correlation coefficients higher

than 099 for the three materials The AGMG was prominent among the other

adsorbents because its adsorption capacity is high and its separation from the

aqueous medium is more feasible The isotherm data for the AGMG were

adjusted to the Langmuir model showing a good linear correlation in the

concentration range studied (5-250 mg g-1) with correlation coefficient r2

between 09973-09999 The values of the calculated maximum capacity of

AGMG (qmax) were 183 mg g-1 Cu (II) 101 mg g-1 Zn (II) and 733 mg-1 Ni (II)

The percentage of removal in the different mixed solutions by the adsorbent

AGMG followed this order of selectivity CugtZngtNi copper as a highlight gt

84 removal in all evaluated mixed solutions The AGMG was reused in four

cycles of adsorption in mixed solution without using a desorption process and

the efficiency varied according to the metal The adsorption of copper remained

high in all cycles with 77 removal in the first cycle and 72 in the fourth

cycle For zinc and nickel the removal decreased with each cycle and in the

third cycle there was no more nickel removal The saturated with metals AGMG

residues (AGMG-sat) showed high catalytic activities in the reduction of 4-

nitrophenol to 4-aminophenol The residues were reused in ten reduction cycles

and the conversion rate in the cycles ranged from 889 to 100 with short

periods of time (21-26 s)

Keywords Water hyacinth (Eichhornia crassipes) Magnetic hybrid

Adsorption Metals Environmental remediation

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 14

11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22

12 ADSORCcedilAtildeO 23

13 BIOSSORVENTES 25

14 AGUAPEacute (Echhornia crassipes) 28

15 HIacuteBRIDOS MAGNEacuteTICOS 31

16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35

21 OBJETIVO GERAL 35

22OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS 35

3 MATERIAIS E MEacuteTODOS 36

31 COLETA E PREacute-TRATAMENTO DA BIOMASSA 36

32 PREPARACcedilAtildeO DO BIOCARVAtildeO 36

33 SIacuteNTESE DO MATERIAL HIacuteBRIDO MAGNEacuteTICO 36

34 CARACTERIZACcedilOtildeES DOS MATERIAIS ADSORVENTES 37

341 Espectroscopia da absorccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho (FTIR) 37

342 Adsorccedilatildeo de Nitrogecircnio 37

35 AVALIACcedilOtildeES DA EFICIEcircNCIA DOS MATERIAIS HIacuteBRIDOS NA REMOCcedilAtildeO DE METAIS 37

351 Ensaios da influecircncia do pH 37

352 Ensaios cineacuteticos 38

353 Isotermas de adsorccedilatildeo 39

354 Soluccedilotildees mistas 39

355 Ciclos de adsorccedilatildeo 40

356 Aplicaccedilatildeo cataliacutetica 40

4 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 41

41 CARACTERIZACcedilOtildeES DAS AMOSTRAS 41

411 Espectroscopia de absorccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho 41


42 ENSAIOS DE REMOCcedilAtildeO 45



423 Isoterma de adsorccedilatildeo 65

424 Soluccedilatildeo Mista 69


426 Aplicaccedilatildeo Cataliacutetica 77

5 CONCLUSAtildeO 81

6 REFEREcircNCIAS 83

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Esquema da adsorccedilatildeo de metais em aacutegua usando biossorventes

27

Figura 2 - Imagem da Aguapeacute (Eichhornia crapisses) 29

Figura 3 - Espectro de infravermelho dos adsorventes AGIN AGMG e BIO 43

Figura 4 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de cobre em

funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes b) Diagrama do potencial de reduccedilatildeo

do cobre 48

Figura 5 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de zinco em

funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes b) Diagrama de especiaccedilatildeo do zinco

em funccedilatildeo do pH 50

Figura 6 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de niacutequel em

funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes b) Diagrama de especiaccedilatildeo do niacutequel

em funccedilatildeo do pH em soluccedilatildeo aquosa 52

Figura 7 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de cobalto em

funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes b) Diagrama de potencial de reduccedilatildeo

do cobalto em funccedilatildeo do pH 53

Figura 8 - Eficiecircncia da adsorccedilatildeo de cobre niacutequel zinco e cobalto em relaccedilatildeo

ao tempo pelo adsorvente AGIN expressa pela capacidade de adsorccedilatildeo (qads)

57


ao tempo pelo adsorvente BIO expressa pela capacidade de adsorccedilatildeo (qads)

58

Figura 10 - Eficiecircncia da adsorccedilatildeo de cobre niacutequel zinco e cobalto em

relaccedilatildeo ao tempo pelo adsorvente AGMG expressa pela capacidade de

adsorccedilatildeo (qads) 59

Figura 11 - a) Graacutefico da capacidade adsortiva do AGMG em funccedilatildeo da

concentraccedilatildeo inicial dos metais b) Graacutefico da taxa de remoccedilatildeo do AGMG em

funccedilatildeo da concentraccedilatildeo inicial dos metais 66

Figura 12 - Porcentagem de remoccedilatildeo de cobre niacutequel e zinco em soluccedilotildees

mistas pelo adsorvente AGMG 71

Figura 13 - Comparaccedilatildeo na remoccedilatildeo de cobre niacutequel e zinco em soluccedilotildees

mistas e individuais pelo adsorvente AGMG 72

Figura 14 - Ciclos de reutilizaccedilatildeo do AGMG em soluccedilatildeo mista 75

Figura 15 - Espectro UV-viacutesivel da reduccedilatildeo cataliacutetica do 4-nitrofenol com

NaBH4 catalisada com AGMG-sat 78

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 ndash Concentraccedilotildees de zinco frequentemente encontradas em aacutegua

residuaacuterias provenientes de processos industriais 20

Tabela 2 ndash Aacuterea superficial dos adsorventes AGIN BIO e AGMG 45

Tabela 3 ndash Valores do tempo de equiliacutebrio (teq) capacidade de adsorccedilatildeo (qads)

e remoccedilatildeo () dos metais pelos adsorventes AGMG BIO e AGIN 60

Tabela 4 ndash Comparaccedilatildeo das condiccedilotildees empregadas e resultados alcanccedilados

por diversos adsorventes na remoccedilatildeo de metais 61

Tabela 5 ndash Paracircmetros cineacuteticos de adsorccedilatildeo de cobre niacutequel zinco e cobalto

pelos materiais adsorventes 64

Tabela 6 ndash Dados de adsorccedilatildeo dos modelos de Langmuir e Freundlich para o

AGMG 69

Tabela 7 ndash Comparaccedilatildeo da capacidade de reutilizaccedilatildeo diversos adsorventes

na remoccedilatildeo de metais em aacutegua 76

Tabela 8 ndash Tempo e taxa de conversatildeo para a reduccedilatildeo do 4-NF utilizando

AGMG-sat 79

Tabela 9 ndash Comparaccedilatildeo de diferentes catalisadores aplicados para reduccedilatildeo do

4-nitrofenol com NaBH4 80

AGRADECIMENTOS

Agradeccedilo ao meu Deus amado pelo dom da vida pela oportunidade de

desenvolver sabedoria e por me ensinar a carregar a minha cruz com confianccedila

e amor A intercessatildeo poderosa da Virgem Maria por ouvi meus clamores

Aos meus pais que me criou sobre o manto da honestidade me

ensinando a buscar meus sonhos e por nunca desistirem de mim Amo

imensamente vocecircs A Riacutesia e Rayane que estatildeo comigo nos meus piores e

melhores dias me amando e compreendendo Sem vocecircs natildeo haacute sonhos

A minha famiacutelia por toda motivaccedilatildeo conselhos e companhia dos finais

de semana Vocecircs satildeo fontes de inspiraccedilatildeo

A minha orientadora Luciane pela confianccedila disponibilidade e

orientaccedilatildeo para o desenvolvimento do trabalho

A minha co-orientadora Graziele pela paciecircncia incentivo

ensinamentos e companheirismo na rotina do laboratoacuterio

Aos meus amigos da graduaccedilatildeo Andreacute Yane Mateus Genisson

Jeacutessica e Rhaysa por todo carinho incentivo e horas de estudos juntos

A minha Equipe LEMON Vinicius Daiane Luana Nalbert Iacuteris Thalles e

Rayza por todas as conversas dicas e sorrisos Vocecircs satildeo especiais

Aos meus amigos do mestrado em especial Jacqueline e Rhafael pela

motivaccedilatildeo grupos de estudos sorrisos e doces

Aos meus amigos da vida em especial Vivi Emily Luana Pierre Lauri

que sempre estatildeo comigo deixando tudo mais leve Amo vocecircs As minhas

crianccedilas da catequese que me mostram a face mais linda do ser humano e a

equipe MC por todos os conselhos e amizade

A FAPITECCAPES e UFS pelo apoio financeiro e estrutural ao PEB

pela doaccedilatildeo das amostras da aguapeacute e biocarvatildeo A todos os professores que

se dedicaram para transmitir conhecimentos e conselhos

A minha paroacutequia Santa Luzia em especial ao padre Fabiano que me

ensina a ser uma pessoa melhor A todos que natildeo foram citados mas que me

ajudaram nessa caminhada OBRIGADA

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ATSDR ndash Agecircncia de Substacircncias Toacutexicas e Registro de Doenccedilas

AGIN ndash Aguapeacute in natura

AGMG ndash Hiacutebrido magneacutetico de aguapeacute

AGMG-sat Hiacutebrido magneacutetico de aguapeacute saturado com metais

BIO ndash Biocarvatildeo de aguapeacute

CONABIO ndash Comissatildeo Nacional de Biodiversidade

CONAMA ndash Conselho Nacional do Meio ambiente

EPA ndash Agecircncia de Proteccedilatildeo Ambiental dos Estados Unidos

FTIR ndash Espectrocospia de Infravermelho com transformada de Fourier

FAAS ndash Espectrometria de absorccedilatildeo atocircmica com chama

IARC ndash Agecircncia Internacional de pesquisa em Cacircncer

OMS ndash Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede

PEB ndash Petroacuteleo e Energia da Biomassa

UFS ndash Universidade Federal de Sergipe

14

1 INTRODUCcedilAtildeO

A Aguapeacute (Eichhornia crassipes) eacute uma planta daninha aquaacutetica

considerada uma das plantas mais invasoras originaacuteria do Brasil comumente

encontrada em rios de fluxo lento ou lagoas Essa planta eacute capaz de aumentar

sua massa verde em 15 ao dia Quando em condiccedilotildees ideais para o seu

crescimento pode produzir ateacute 480 toneladas de massa verde por hectare em

um ano [1]

De acordo com os dados contidos na Resoluccedilatildeo da Comissatildeo Nacional

de Biodiversidade (CONABIO) nordm 05 de 21 de outubro de 2009 [2] que dispotildee

sobre a estrateacutegia nacional sobre espeacutecies exoacuteticas invasoras estima-se que

no Brasil o custo com medidas de controle pode ultrapassar os US$ 100

bilhotildees e nos EUA os custos estatildeo em torno de US$ 137 bilhotildees anualmente

[2] Assim a proliferaccedilatildeo da aguapeacute constitui um problema econocircmico e

ambiental

As teacutecnicas utilizadas para o controle da aguapeacute devem ser seguras

para os seres humanos e para o meio ambiente Dentre as diversas

metodologias existentes para controlar eou eliminar a presenccedila da aguapeacute

destacam-se os meacutetodos quiacutemicos (aplicaccedilatildeo de herbicidas) [3] meacutetodos de

controle bioloacutegicos [4] e meacutetodos de remoccedilatildeo fiacutesica [3] Poreacutem os mesmos

apresentam algumas limitaccedilotildees e custos elevados surgindo assim a

necessidade de desenvolver um meacutetodo economicamente viaacutevel e sustentaacutevel

que aleacutem de prover a retirada dessas plantas desenvolva formas de utilizaacute-las

na cadeia produtiva gerando-lhe valor agregado

Uma alternativa promissora eacute a utilizaccedilatildeo da aguapeacute como adsorventes

na remediaccedilatildeo de contaminantes inorgacircnicos e orgacircnicos Estudos recentes

mostram a alta capacidade dessa planta na remediaccedilatildeo de metais em aacutegua

podendo ser usada na forma in natura ou como biocarvatildeo apoacutes processo de

piroacutelise e tambeacutem na siacutentese de materiais hiacutebridos [5-8]

A principal classe de contaminantes inorgacircnicos em aacuteguas satildeo os

metais os quais satildeo provenientes de atividades industriais como mineraccedilatildeo

curtumes galvanizaccedilatildeo fundiccedilatildeo fabricaccedilatildeo de tintas entre outros [9] Os

metais tornaram-se contaminantes preocupantes devido a sua tendecircncia

15

acumulativa por natildeo sofrerem degradaccedilatildeo e apresentarem elevada toxicidade

[10] Assim podem atingir o homem causando uma grande variedade de

distuacuterbios e alteraccedilotildees no funcionamento do organismo

Os principais metais toacutexicos e perigosos para os seres humanos e outros

seres vivos satildeo arseacutenio cromo chumbo caacutedmio cobre zinco niacutequel

mercuacuterio e cobalto Por isso eacute necessaacuterio a remoccedilatildeo desses metais dos

efluentes industriais antes de serem descartados no meio ambiente com o

intuito de evitar a contaminaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos seja ele destinado ou

natildeo ao consumo humano [10 11]

Biocarvatildeo eacute o produto rico em carbono obtido a partir da decomposiccedilatildeo

teacutermica da biomassa sob condiccedilotildees de pouco ou nenhum oxigecircnio disponiacutevel

ou seja biocarvatildeo eacute produzido por decomposiccedilatildeo teacutermica da mateacuteria orgacircnica

sob condiccedilotildees limitadas de oxigecircnio (O2) a temperaturas relativamente baixas

[12] Devido a sua grande aacuterea superficial porosidade e presenccedila de grupos

funcionais o biocarvatildeo mostra-se como um adsorvente em potencial na

remediaccedilatildeo de metais em aacutegua [12 13] Diferentes biomassas satildeo utilizadas

para a produccedilatildeo de biocarvatildeo como palha de milho [12] casca de madeira

[14] e aguapeacute [15]

Saraswat e Rai [16] avaliaram a capacidade de adsorccedilatildeo da aguapeacute in

natura para a remoccedilatildeo de metais em sistemas misto com Cr(VI) Zn(II) e Cd(II)

determinando a capacidade adsortiva de 56 93 e 124 mg g-1

respectivamente Outros trabalhos tambeacutem evidenciam a potencialidade da

utilizaccedilatildeo de diferentes biomassas in natura na remediaccedilatildeo de metais Poreacutem

o uso de biomassa in natura ou seu biocarvatildeo apresentam algumas

limitaccedilotildees como o processo empregado para a separaccedilatildeo do adsorvente do

meio aquoso que quando aplicados em dimensotildees reais dificultam a

recuperaccedilatildeo do mesmo Muitos pesquisadores consideram que o processo de

separaccedilatildeo eacute o principal desafio tecnoloacutegico na remediaccedilatildeo ambiental [17]

A adsorccedilatildeo de metais em aacutegua utilizando hiacutebridos magneacuteticos como

adsorventes eacute um meacutetodo simples e de baixo custo que tem recebido

significativa atenccedilatildeo nos uacuteltimos anos [1819] Esta teacutecnica eacute promissora na

resoluccedilatildeo do problema de separaccedilatildeo porque o adsorvente eacute facilmente

16

separado do meio liacutequido pela accedilatildeo de um simples campo magneacutetico [18]

permitindo em seguida a recuperaccedilatildeo do adsorvato da matriz adsorvente

atraveacutes de teacutecnicas de dessorccedilatildeo as quais possibilitam a reincorporaccedilatildeo deles

na cadeia produtiva Por exemplo Cruz et al [19] utilizaram uma matriz hiacutebrida

magneacutetica na remediaccedilatildeo de cromo total presente em efluente industrial e em

seguida avaliaram a eficiecircncia do adsorvato e do adsorvente saturado como

catalisadores para a reduccedilatildeo de nitrofenol tendo encontrado resultados

satisfatoacuterios

Os materiais hiacutebridos magneacuteticos satildeo constituiacutedos de duas fases uma

orgacircnica e outra inorgacircnica A ferrita eacute a principal fase inorgacircnica aplicada na

siacutentese de materiais hiacutebridos com propriedades magneacuteticas por conta de sua

biocompatibilidade estabilidade quiacutemica e excelente caracteriacutestica de

magnetizaccedilatildeo [20] Dentre as diversas ferritas destaca-se a ferrita de cobalto

por apresentar notaacuteveis propriedades magneacuteticas e eleacutetricas aleacutem de

estabilidade quiacutemica e biocompatibilidade [21] Segundo Mehrabi et al [22] a

ferrita de cobalto pode potencializar a capacidade adsortiva do hiacutebrido por

apresentar siacutetios de adsorccedilatildeo para interagir com iacuteons metaacutelicos

Para aplicar a adsorccedilatildeo magneacutetica faz-se necessaacuterio que os suportes

magneacuteticos apresentem uma forte resposta magneacutetica e grupos funcionais

capazes de interagir com os poluentes natildeo apresentando toxicidade [23-24]

Entatildeo quando o objetivo eacute utilizar esses materiais como adsorventes para a

remoccedilatildeo de metais eacute de extrema importacircncia que a fase orgacircnica seja rica em

grupos funcionais que permitam a interaccedilatildeo dela com os iacuteons metaacutelicos uma

vez que o principal mecanismo de adsorccedilatildeo dos metais eacute a atraccedilatildeo

eletrostaacutetica Dessa maneira a utilizaccedilatildeo de biomassas consideradas passivos

ambientais para compor a fase orgacircnica possibilitaraacute a obtenccedilatildeo de

adsorventes com alta capacidade adsortiva e de baixo custo

Assim o presente trabalho propotildee sintetizar uma matriz adsorvente

hiacutebrida magneacutetica utilizando a biomassa aguapeacute (Eichhornia crassipes) para

compor a fase orgacircnica e comparar sua eficiecircncia adsortiva com a aguapeacute in

natura e o seu biocarvatildeo na remediaccedilatildeo de iacuteons cobre zinco niacutequel e cobalto

em aacutegua

17

Aleacutem disso avaliar os resiacuteduos da adsorccedilatildeo saturados com os metais

para sua aplicaccedilatildeo como catalisador na reduccedilatildeo do 4-nitrofenol contribuindo

para a proteccedilatildeo ambiental e agregando valor aos resiacuteduos transformando-os

como mateacuteria prima para um novo processo

11 METAIS

Os metais satildeo os elementos mais numerosos da tabela perioacutedica

possuem condutividade eleacutetrica e teacutermica elevadas e satildeo maleaacuteveis e duacutecteis

[25] Satildeo caracterizados pela sua persistecircncia toxicidade e acumulaccedilatildeo no

meio ambiente principalmente em aacutegua [10] A maioria dos metais em baixas

concentraccedilotildees satildeo elementos essenciais para processos enzimaacuteticos nos

seres vivos poreacutem em concentraccedilotildees elevadas satildeo altamente toacutexicos [26]

Os processos naturais como erupccedilotildees vulcacircnicas deposiccedilotildees

atmosfeacutericas e intemperismo depositam metais no ambiente em baixas

concentraccedilotildees Mas as atividades industriais como mineraccedilatildeo refinamento e

o desenvolvimento urbano vecircm causando uma elevaccedilatildeo consideraacutevel nas

concentraccedilotildees de metais [9 11 27] Segundo Visa [28] as maiores

quantidades de metais satildeo depositadas nos rios aumentado o risco de

toxicidade porque os iacuteons metaacutelicos quando hidratados satildeo absorvidos mais

rapidamente que o aacutetomo livre prejudicando assim os processos enzimaacuteticos

nos seres vivos

Os metais satildeo aplicados em diversos segmentos industriais como

fabricaccedilatildeo de baterias ligas metaacutelicas produccedilatildeo de pesticidas Assim os

efluentes dessas induacutestrias possuem altas concentraccedilotildees de metais e quando

satildeo descartados sem tratamento preacutevio contaminam ambientes aquaacuteticos e

solos [10 27 28]

No Brasil a Resoluccedilatildeo do Conselho Nacional do Meio Ambiente

(CONAMA) nordm 430 de 13 de maio de 2011 [29] estabelece as condiccedilotildees e

padrotildees de lanccedilamentos de efluentes nos corpos hiacutedricos brasileiros

determinando os valores e limites maacuteximos de concentraccedilatildeo de metais

permitidos nos efluentes Enquanto os limites maacuteximos de metais permitidos

18

em aacuteguas destinadas ao consumo humano satildeo regulamentados pela Portaria

do Ministeacuterio da sauacutede nordm 2914 de 12 de dezembro de 2011 [30]

Quando os corpos hiacutedricos satildeo contaminados com metais estes tendem

a acumular por natildeo sofrerem degradaccedilatildeo e assim as concentraccedilotildees dos

metais satildeo aumentadas ao longo da cadeia alimentar processo conhecido

como biomagnificaccedilatildeo [31] A intoxicaccedilatildeo por metais em humanos pode

ocasionar danos ao sistema nervoso afetar o funcionamento dos rins fiacutegado

glacircndulas enzimas e provocar diversas alergias Aleacutem disso a maioria dos

metais possuem atividades carcinogecircnicas [10]

Dentre os metais mais toacutexicos com maior iacutendice em aacuteguas residuaacuterias

destacam-se o niacutequel arsecircnio cromo zinco cobre caacutedmio cobalto e chumbo

[10 32] Para o desenvolvimento do presente trabalho foram selecionados

cobre niacutequel zinco e cobalto por serem utilizados em diversas aplicaccedilotildees

industriais importantes como galvanizaccedilatildeo e metaluacutergica as quais geram

efluentes com concentraccedilotildees elevadas deles e encontram-se entre os mais

toacutexicos

111 Cobre

O cobre eacute um metal pertencente ao grupo 11 da tabela perioacutedica pode

ser encontrado na sua forma elementar no meio ambiente mas geralmente

estaacute presente em minerais que contecircm sulfetos cloretos e carbonatos [33] Eacute

considerado um metal de caraacuteter nobre devido a sua baixa reatividade Seu

estado de oxidaccedilatildeo mais estaacutevel eacute Cu (II) e como iacuteon hidratado poreacutem

tambeacutem existe na forma de Cu (I) e Cu (III) A especiaccedilatildeo do cobre eacute

dependente do pH do meio ver Figura 4b O cobre possui forte tendecircncia a

formar compostos de coordenaccedilatildeo e seus compostos satildeo coloridos [34]

Eacute um elemento essencial agrave vida e participa de diversos processos no

organismo O cobre eacute um constituinte de vaacuterias enzimas celulares que

participam das siacutenteses dos aacutecidos nucleacuteicos e da manutenccedilatildeo de estabilidade

das membranas das ceacutelulas Na ausecircncia do metal as plantas natildeo completam

19

seu ciclo vital e o excesso no solo e na aacutegua pode provocar inibiccedilatildeo do

crescimento das plantas e efeitos de toxicidade em animais e plantas [34-36]

Eacute um dos metais mais empregado em atividades industriais

principalmente nas induacutestrias de eletricidade por causa da sua elevada

condutividade mas tambeacutem na mineraccedilatildeo galvanizaccedilatildeo e nas metaluacutergicas

Ainda estaacute presente como componente de fungicidas e herbicidas aplicados

nas atividades agriacutecolas Essas atividades podem provocar a contaminaccedilatildeo de

aacuteguas e solos quando seus efluentes satildeo lanccedilados no meio ambiente sem

tratamento preacutevio [33 34]

Segundo Awual [37] o excesso de iacuteons cobre eacute prejudicial agrave sauacutede dos

seres humanos podendo causar diversas doenccedilas degenerativas entre elas

Alzheimer e Parkinson Kosasih et al [38] relatam que a ingestatildeo excessiva de

cobre causa acumulaccedilatildeo no fiacutegado resultando em problemas gastrointestinais

danos aos rins e anemia

No Brasil a Portaria do Ministeacuterio da Sauacutede Nordm 2914 de 12 de dezembro

de 2011 estabelece o padratildeo de potabilidade da aacutegua para consumo humano e

a concentraccedilatildeo maacutexima de cobre que natildeo apresenta risco agrave sauacutede eacute de 20 mg

L-1 [30] Dessa forma a contaminaccedilatildeo do meio ambiente com elevadas

concentraccedilotildees de cobre pode representar um grande risco agrave sauacutede humana

[30] Na Agecircncia de Proteccedilatildeo Ambiental dos EUA (EPA) o limite maacuteximo de

cobre permitido em aacutegua potaacutevel eacute de 13 mg L-1 [39]

Devido agraves normas de padrotildees de lanccedilamentos de efluentes

estabelecidas pela Resoluccedilatildeo do CONAMA nordm 430 de 13 de maio de 2011 a

qual estabelece a concentraccedilatildeo maacutexima permitida de cobre dissolvido em 10

mg L-1 as induacutestrias tecircm aplicado meacutetodos para o tratamento dos seus

efluentes que possuem altas concentraccedilotildees de cobre e outros metais

prejudiciais ao meio ambiente [29]

112 Zinco

Eacute um elemento essencial agrave sauacutede humana fazendo parte de diversas

funccedilotildees fisioloacutegicas e de diversos processos bioquiacutemicos no organismo [31] O

zinco natildeo eacute encontrado na sua forma elementar no meio ambiente eacute extraiacutedo

20

do mineral esfarelita [(ZnFe)S] [34] Apresenta estado de oxidaccedilatildeo Zn (II) e por

isso tem tendecircncia de formar complexos com acircnions aminoaacutecidos e ligantes

orgacircnicos [40] Eacute um metal de coloraccedilatildeo prateada que perde o brilho

rapidamente quando exposto ao ar uacutemido Seus compostos satildeo brancos

devido a sua configuraccedilatildeo eletrocircnica d10 [34] A especiaccedilatildeo do zinco eacute

dependente do pH do meio como mostrado na Figura 5b

O zinco eacute utilizado principalmente como proteccedilatildeo anticorrosiva do ferro

e accedilo Tambeacutem eacute aplicado em metaluacutergicas na produccedilatildeo de tintas plaacutesticos e

equipamentos eletrocircnicos As atividades industriais satildeo responsaacuteveis pelo

aumento das concentraccedilotildees de zinco no meio ambiente [40] Na Tabela 1 satildeo

apresentadas as concentraccedilotildees emitidas para o meio ambiente por diversas

induacutestrias [41] No Brasil a Resoluccedilatildeo 4302011 do CONAMA determina a

concentraccedilatildeo maacutexima para o lanccedilamento de efluentes com zinco de 50 mg L-1

[29]


residuaacuterias provenientes de processos industriais Fonte Hackbarth (2014)

com adaptaccedilotildees [41]

Processo industrial Concentraccedilatildeo de zinco

(mg L-1)

Processamento metaacutelico

Resiacuteduo do banho eletroquiacutemico 02-370

Revestimento com zinco 20-30 70-3500

Resiacuteduo de fabricaccedilatildeo de

tintas 03-774

Fundiccedilatildeo de zinco

recuperaccedilatildeo auxiliar do metal 1300-48000

Fundiccedilatildeo de zinco efluente

gerado 25-15000

21

Os problemas associados agrave deficiecircncia de zinco no corpo humano satildeo

reconhecidos haacute vaacuterios anos poreacutem recentemente a atenccedilatildeo estaacute sendo

dirigida agraves consequecircncias da ingestatildeo excessiva desse metal [42] A principal

fonte de exposiccedilatildeo dos seres humanos ao zinco eacute por via oral A ingestatildeo de

altas concentraccedilotildees de zinco pode ocasionar sintomas de toxicidade como

naacuteuseas fadiga vocircmitos e dores epigaacutestricas Em plantas o excesso de zinco

pode provocar a reduccedilatildeo da eficiecircncia fotossinteacutetica e ainda a perda da

capacidade de enraizamento [40] A EPA classifica o zinco como contaminante

secundaacuterio na aacutegua potaacutevel onde em niacuteveis acima dos padrotildees podem fazer

com que a aacutegua apresente coloraccedilatildeo com sabor e odor O limite maacuteximo de

zinco permitido pela EPA eacute de 5 mg L-1 [39]

Mcrae et al [43] afirmam que o excesso de zinco em ambientes

aquaacuteticos pode provocar efeitos de toxicidade em espeacutecies de peixes

afetando o mecanismo de troca iocircnica que absorve caacutelcio e processos vitais

como adsorccedilatildeo de oxigecircnio pela bracircnquia

113 Niacutequel

O niacutequel eacute um metal branco prateado pertencente ao grupo VIII da

tabela perioacutedica ocorre principalmente nas formas de oacutexidos sulfetos e

minerais silicatos [34] Pode existir em diversos estados de oxidaccedilatildeo o mais

encontrado eacute Ni (II) A especiaccedilatildeo desse metal em funccedilatildeo do pH pode ser

visualizada na Figura 6b Eacute o 24o elemento mais abundante na crosta da Terra

[3444] Possui alta resistecircncia agrave corrosatildeo na aacutegua e no ar devido a essa

caracteriacutestica eacute muito empregado na produccedilatildeo de moedas ligas metaacutelicas

baterias na produccedilatildeo de tintas e na induacutestria de galvanoplastia [31 44]

Eacute um nutriente essencial para diversas espeacutecies de animais

microrganismos e tambeacutem de plantas em niacuteveis de traccedilos Poreacutem o excesso

desse metal pode provocar sintomas de toxicidade [44 45]

O uso excessivo de niacutequel nos setores industriais vem provocando um

aumento consideraacutevel nas concentraccedilotildees do metal nos ambientes aquaacuteticos e

nos solos A degradaccedilatildeo de rochas e lixiviaccedilatildeo tambeacutem influencia na

contaminaccedilatildeo do meio ambiente pelo metal [44] Segundo Kamran et al [45] o

22

crescimento e a produccedilatildeo vegetal satildeo afetados pela contaminaccedilatildeo por niacutequel

o excesso afeta o processo de fotossiacutentese e inibe o transporte de eleacutetrons nas

plantas A concentraccedilatildeo maacutexima de niacutequel permitida em lanccedilamentos de

efluentes industriais estabelecida pela Resoluccedilatildeo do CONAMA Nordm 430 de 13

de maio de 2011 eacute de 20 mg L-1 [29]

A sauacutede humana tambeacutem eacute afetada pela sua contaminaccedilatildeo e o excesso

de niacutequel no corpo causa problemas nos pulmotildees rins gastrointestinais como

por exemplo naacuteuseas vocircmitos diarreia e fibrose pulmonar Quando em

contato excessivo e direto na pele causa dermatite crocircnica e reaccedilotildees aleacutergicas

[31] Eacute considerado carcinogecircnico pela Organizaccedilatildeo Mundial da Sauacutede (OMS)

[46] A quantidade maacutexima permitida de niacutequel em aacutegua para consumo humano

eacute de 007 mg L-1 estabelecida pela Resoluccedilatildeo 29142011 do Ministeacuterio da

Sauacutede [30] Segundo a EPA OMS e ATSDR (Agecircncia de Substacircncias Toacutexicas

e Registro de Doenccedilas) a concentraccedilatildeo maacutexima permitida de niacutequel em aacutegua

potaacutevel eacute 002 mg L-1 [3946 47]

114 Cobalto

O cobalto eacute um metal relativamente raro bastante resistente

pertencente ao grupo IX da tabela perioacutedica e existe na forma de vaacuterios sais no

meio ambiente Eacute constituinte essencial do solo feacutertil aleacutem de presente em

algumas enzimas e na vitamina B12 [34 48] O cobalto metaacutelico eacute

ferromagneacutetico isto eacute pode ser magnetizado de modo permanente o iacuteon Co

(II) e o iacuteon hidratado [Co(H2O)]+2 podem ser encontrados em diversos

compostos simples sendo o iacuteon hidratado estaacutevel em aacutegua A especiaccedilatildeo do

cobalto em funccedilatildeo do pH pode ser visualizada na Figura 7b [34] Este metal eacute

aplicado na formaccedilatildeo de ligas metaacutelicas a altas temperaturas como o accedilo

tambeacutem eacute usado na fabricaccedilatildeo de materiais catoacutedicos e em baterias de liacutetio

[49]

Para os seres humanos animais e processos enzimaacuteticos das plantas o

cobalto em niacutevel de traccedilo eacute essencial mas em concentraccedilotildees elevadas pode

ser toacutexico causando seacuterios problemas agrave sauacutede humana e dos animais Dentre

os danos provocados agrave sauacutede humana destacam-se irritaccedilatildeo pulmonar

23

paralisia diarreia e defeitos oacutesseos [48 50] Segundo a ATSDR a exposiccedilatildeo

prolongada a cobalto por humanos eou animais resulta em doenccedilas

respiratoacuterias cardiovasculares renais e endoacutecrinos A Agecircncia Internacional e

Pesquisa sobre o Cacircncer (IARC) classifica o cobalto como um possiacutevel

carcinoacutegeno humano [51]

Segundo Leyssen et al [52] as principais vias de contaminaccedilatildeo por

cobalto em seres humanos satildeo inalaccedilatildeo ingestatildeo de alimentos e aacutegua

contendo compostos de cobalto Segundo Dotto et al [48] o limite maacuteximo

permitido para Co (II) em aacutegua potaacutevel eacute de 005 mg L-1 [48] mas nenhum valor

limite para cobalto em aacutegua foi encontrado nas agecircncias ambientais brasileira

e internacionais No Brasil nenhum oacutergatildeo federal regulamenta os valores

maacuteximos permitidos para cobalto em aacutegua potaacutevel poreacutem EPA classificou o

metal como contaminante em potencial para aacutegua potaacutevel e futuramente pode

ser enquadrado na lei de seguranccedila de aacutegua potaacutevel dos EUA e do Brasil [39]

Existem diversas teacutecnicas convencionais para a remoccedilatildeo de metais em

aacuteguas residuaacuterias como precipitaccedilatildeo quiacutemica coagulaccedilatildeofloculaccedilatildeo troca

iocircnica filtraccedilatildeo osmose reversa e adsorccedilatildeo [53] Bilal et al [53] afirmam que

todas essas teacutecnicas apresentam vantagens e desvantagens Atualmente a

adsorccedilatildeo eacute o meacutetodo mais aplicado e mais eficiente na remoccedilatildeo de metais em

aacutegua [32]

12 ADSORCcedilAtildeO

A adsorccedilatildeo eacute uma operaccedilatildeo de transferecircncia de massa que envolve a

acumulaccedilatildeo de mateacuteria na interface entre duas fases liacutequido-soacutelido ou gaacutes-

soacutelido Esse processo ocorre quando os componentes de uma fase fluida

denominada de adsorbato satildeo transferidos para a superfiacutecie de uma fase

soacutelida denominada adsorvente Baseada na natureza das forccedilas envolvidas a

adsorccedilatildeo pode ser classificada em dois tipos adsorccedilatildeo fiacutesica (ou fisissorccedilatildeo) e

adsorccedilatildeo quiacutemica (ou quimissorccedilatildeo) [54-56]

Na adsorccedilatildeo fiacutesica (fisissorccedilatildeo) a interaccedilatildeo entre a fase fluida e a

superfiacutecie soacutelida natildeo envolve troca de eleacutetrons desse modo ocorrem apenas

24

atraccedilotildees intermoleculares entre os locais de energia favoraacuteveis O adsorvato

adere-se agrave superfiacutecie atraveacutes de interaccedilotildees relativamente fracas forccedilas de Van

der Walls que satildeo similares as forccedilas de coesatildeo molecular e podem ser

formadas muacuteltiplas camadas [55 56]

Na adsorccedilatildeo quiacutemica haacute transferecircncia de eleacutetrons entre os grupos ativos

na superfiacutecie do adsorvente com as moleacuteculas do adsorvato caracterizada pela

formaccedilatildeo de ligaccedilotildees quiacutemicas A energia de interaccedilatildeo eacute muito mais forte e

estaacutevel que na fisissorccedilatildeo A quimissorccedilatildeo diferentemente da fisissorccedilatildeo

ocorre apenas em uma monocamada e eacute irreversiacutevel devido agrave alteraccedilatildeo da

natureza quiacutemica do adsorvato [54 55]

Em um sistema soacutelido-liacutequido o adsorvente reteacutem os poluentes por

mecanismos quiacutemicos fiacutesicos ou troca iocircnica e apoacutes um tempo de contato o

adsorvato restante na fase liacutequida atinge o equiliacutebrio dinacircmico com o adsorvido

pela fase soacutelida [54] Os fatores que afetam o processo de adsorccedilatildeo satildeo aacuterea

superficial propriedades do adsorvente e do adsorvato temperatura do

sistema natureza do solvente e pH do meio Este uacuteltimo influencia a

especiaccedilatildeo do metal e a superfiacutecie do adsorvente Assim a avaliaccedilatildeo desses

fatores eacute essencial para a determinaccedilatildeo das condiccedilotildees mais favoraacuteveis que

permitam a maacutexima adsorccedilatildeo visando uma aplicaccedilatildeo em escala real [55 56]

O processo de adsorccedilatildeo eacute amplamente aplicado para a remoccedilatildeo de

certas classes de poluentes em aacuteguas principalmente aquelas que natildeo satildeo

degradados pelos tratamentos convencionais usados em aacuteguas residuaacuterias

como os metais [55] A adsorccedilatildeo destaca-se dentre outras teacutecnicas na

remoccedilatildeo de metais pela sua flexibilidade baixo custo facilidade de operaccedilatildeo

eficiecircncia e capacidade de reutilizaccedilatildeo dos adsorventes e em algumas

situaccedilotildees recuperaccedilatildeo do adsorvato [26 55 57]

De modo geral os adsorventes mais aplicados satildeo zeoacutelitas oacutexidos

biopoliacutemeros peneiras moleculares e carvatildeo ativado [56] Segundo Reddy e

Yun [17] um adsorvente ideal para aplicaccedilatildeo comercial deve apresentar

algumas caracteriacutesticas como alto desempenho raacutepida remoccedilatildeo baixo custo

ambientalmente natildeo-toacutexico capacidade de reutilizaccedilatildeoregeneraccedilatildeo e

facilidade de separaccedilatildeo

25

O principal adsorvente utilizado na adsorccedilatildeo de metais eacute o carvatildeo

ativado por possuir alta porosidade e elevada aacuterea superficial [56] Mas

apesar das suas caracteriacutesticas favoraacuteveis ao processo de adsorccedilatildeo seu

elevado custo e as perdas durante a regeneraccedilatildeo inviabilizam o seu uso em

tratamento de grandes volumes de efluente e de aacuteguas destinadas ao consumo

[17 56]

Buscando a melhoria no tratamento de aacuteguas residuaacuterias contendo

metais e diminuiccedilatildeo de custos meacutetodos alternativos de adsorccedilatildeo tecircm sido

desenvolvidos com destaque para o uso de biomassas como adsorventes que

satildeo conhecidos como biossorventes [31 58]

13 BIOSSORVENTES

Os biossorventes satildeo materiais de origem natural derivados de

biomassa por exemplo resiacuteduos agriacutecolas e algas Apresentam elevada

disponibilidade faacutecil obtenccedilatildeo e baixo custo [32 56 59] Segundo Ata et al

[60] a utilizaccedilatildeo de biossorventes pode reduzir 20 dos custos iniciais 36

dos custos operacionais e 28 dos custos totais do tratamento de aacuteguas

residuaacuterias quando comparados com os sistemas convencionais A maioria

desses materiais satildeo derivados de biomassas lignoceluloacutesicas e apresentam

em sua superfiacutecie diversos grupos funcionais como aacutecidos carboxiacutelicos

aacutelcoois fenoacuteis e amidas que podem atuar com siacutetios de adsorccedilatildeo [59]

Aleacutem disso outros fatores como aacuterea superficial tamanho e volume de

poro influenciam na capacidade de adsorccedilatildeo desses materiais [56] Segundo

Carolin et al [32] o uso de biossorventes eacute considerado um processo eficiente

para a remoccedilatildeo de metais em aacutegua mesmo em baixas concentraccedilotildees

Os mecanismos que atuam na adsorccedilatildeo utilizando biossorventes satildeo

baseados em interaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas entre os iacuteons metaacutelicos e os grupos

superficiais presentes nas biomassas Estas interaccedilotildees podem ser atraccedilotildees

eletrostaacuteticas troca iocircnica ou complexaccedilatildeo superficial [32 56 60] Quando o

equiliacutebrio eacute alcanccedilado na interaccedilatildeo do biossorvente com os iacuteons metaacutelicos

estes podem ser deslocados tanto para a superfiacutecie do adsorvente como para

26

o meio aquoso E assim o biossorvente pode ser facilmente regenerado e os

iacuteons metaacutelicos podem ser recuperados e reinseridos na cadeia produtiva [61] A

Figura 1 apresenta o esquema para o processo de adsorccedilatildeo de metais com o

uso de biossorventes

A regeneraccedilatildeo do biossorvente eacute obtida com a etapa de dessorccedilatildeo

(Figura 1) a qual eacute aplicada nos processos de adsorccedilatildeo de metais utilizando

soluccedilotildees capazes de retirar os iacuteons metaacutelicos adsorvidos e assim promovem a

reutilizaccedilatildeo do adsorvente em novos ciclos de adsorccedilatildeo [10 17 61] Poreacutem eacute

de interesse ambiental o desenvolvimento de novas tecnologias que

possibilitem a aplicaccedilatildeo do adsorvente em novos ciclos de adsorccedilatildeo saturado

com o metal ou seja sem a aplicaccedilatildeo de etapas de dessorccedilatildeo jaacute que o

mesmo aumenta o custo do processo o tempo e ainda podem degradar os

siacutetios ativos presentes na superfiacutecie do adsorvente diminuindo sua eficiecircncia

nos processos seguintes de adsorccedilatildeo

27

Figura 1 - Esquema da adsorccedilatildeo de metais em aacutegua usando biossorventes Fonte Chojnacka (2010) com adaptaccedilotildees [61]

Diferentes biomassas vecircm sendo estudadas como biossorventes para a

remoccedilatildeo de metais dentre elas destacam-se as classificadas como passivos

ambientais por exempo o bagaccedilo de cana serragem de madeira casca de

amendoim casca de laranja algas marinhas macroacutefitas bagaccedilo de coco e

plantas invasoras [31 56] O uso desses materiais como adsorventes permite a

resoluccedilatildeo apenas do problema do descarte porque a maioria das biomassas

natildeo apresentam valor agregado onde seu fim eacute o descarte ou a queima que

geram poluiccedilatildeo[ 31 56 62]

Diversos trabalhos tecircm sido realizados utilizando biossorventes para

remoccedilatildeo de metais em aacuteguas Kelly-Vargas et al [62] utilizaram casca de

laranja limatildeo e de banana como biossorventes para a remoccedilatildeo de Pb (II) Cu

(II) e Cd (II) em aacutegua e obtiveram remoccedilatildeo variando de 28-77 dependendo

do metal e do material utilizado Kausar et al [63] avaliaram a capacidade de

Efluente

contendo

metais pesadosBiossorccedilatildeo Efluente Tratado

Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo

Recuperaccedilatildeo do

metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28

adsorccedilatildeo do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar para a remoccedilatildeo de Zr (II) em aacutegua e

alcanccedilaram capacidade maacutexima de remoccedilatildeo de 31 mg g-1 Ghodbane e

Hamdaoui [64] aplicaram casca de eucalipto como adsorvente para a remoccedilatildeo

de Hg (II) em aacutegua e obtiveram capacidade maacutexima de adsorccedilatildeo de 331 mg

g-1 Yargiccedil et al [65] utilizaram resiacuteduo de tomate para remoccedilatildeo de Cu (II) em

aacutegua e obtiveram porcentagem de remoccedilatildeo de 921 Sciban et al [66]

utilizaram serragem de madeira para a remoccedilatildeo de metais de aacutegua residuaacuteria

de galvanoplastia e verificaram que esse tipo de biossorvente eacute seletivo para

os metais cobre zinco e caacutedmio

Dentre as biomassas destaca-se a aguapeacute (Eichhornia crassipes)

devido agrave sua alta disponibilidade no meio ambiente e capacidade de adsorccedilatildeo

Estudos mostram a alta capacidade dessa planta na remoccedilatildeo de metais em

aacutegua [4] Saraswat e Rai [16] avaliaram a capacidade de adsorccedilatildeo da aguapeacute

para remoccedilatildeo em sistemas com dois e trecircs metais e obtiveram capacidade

maacutexima de 125 56 e 93 mg g-1 para o caacutedmio cromo e zinco

respectivamente em soluccedilotildees mistas Mahamadi e Nharingo [67] aplicaram

aguapeacute para adsorccedilatildeo competitiva de chumbo (II) caacutedmio (II) e zinco (II) em

aacutegua obtiveram 139 301 e 708 mg g-1 respectivamente em soluccedilotildees

mistas Zheng et al [68] utilizaram as raiacutezes secas da aguapeacute para adsorccedilatildeo

de cobre (II) em meio aquoso obtiveram capacidade maacutexima de 227 mg g-1

14 AGUAPEacute (Echhornia crassipes)

Aguapeacute (Echhornia crassipes) eacute uma planta daninha aquaacutetica invasora

originaacuteria do Brasil Devido a suas belas flores e folhagens foi espalhada em

mais de 80 paiacuteses nos uacuteltimos 100 anos levada por turistas e colecionadores

[1 59] Eacute capaz de aumentar sua massa verde em 15 ao dia em condiccedilotildees

ideais para seu crescimento podendo produzir ateacute 480 toneladas de massa

verde por hectare em um ano [1] Suas principais carateriacutesticas satildeo alta

reproduccedilatildeo e taxa de crescimento ocasionando grandes impactos nos

ecossistemas aquaacuteticos [1] A Figura 2 apresenta uma imagem da aguapeacute

29

Figura 2 - Imagem da Aguapeacute (Eichhornia crapisses) Fonte Biologia da conservaccedilatildeo [69]

A reproduccedilatildeo da aguapeacute pode ser sexuada atraveacutes de sementes e

assexuada por estalotildees provocando altas iacutendices de proliferaccedilatildeo dessa planta

Sua composiccedilatildeo eacute de 30-50 de celulose 20-40 de hemicelulose e 15-30

de lignina possui tambeacutem alto teor de nitrogecircnio [1]

A proliferaccedilatildeo desta planta causa diversos problemas No Brasil

segundo o Ministeacuterio do Meio Ambiente a aguapeacute provoca impactos

socioeconocircmicos preocupantes tais como elevaccedilatildeo das perdas drsquoaacutegua por

evapotranspiraccedilatildeo reduccedilatildeo do nuacutemero de peixes e consequentemente da

produccedilatildeo pesqueira dificuldade de navegaccedilatildeo problemas esteacuteticos quando as

plantas comeccedilam a morrer e alta incidecircncia de doenccedilas por favorecer a

proliferaccedilatildeo de insetos e moluscos e vetores de doenccedilas [3] O Departamento

de Agricultura dos EUA lista a aguapeacute como erva daninha nociva [70]

Os meacutetodos de controle da aguapeacute existentes baseiam-se em uso de

herbicidas manejos mecacircnicos e controle bioloacutegico poreacutem todos os processos

satildeo de sucesso temporaacuterio [3 4] Como as tentativas de controle e manejo da

aguapeacute existentes natildeo satildeo eficientes a soluccedilatildeo viaacutevel consiste em encontrar

aplicaccedilatildeo para o uso da planta

De acordo com sua capacidade de retenccedilatildeo de nutrientes como foacutesforo

potaacutessio e nitrogecircnio e poluentes como metais e corantes a aguapeacute vem

sendo avaliada como adsorvente para o tratamento de aacuteguas eutrofizadas

30

esgotos domeacutesticos e efluentes industriais [4 59 62] Sua composiccedilatildeo

lignoceluloacutesica possui diversos siacutetios ativos para adsorccedilatildeo e seu alto potencial

de reproduccedilatildeo tem atraiacutedo a atenccedilatildeo de diversos pesquisadores para sua

aplicaccedilatildeo como biossorvente para a remoccedilatildeo de metais em aacutegua [4 16 67]

Zheng et al [68] utilizaram aguapeacute para remover Cu (II) em soluccedilatildeo aquosa

com capacidade maacutexima de adsorccedilatildeo de 227 mg g-1 Moacutedenes et al [71]

aplicaram a aguapeacute como adsorvente para a remoccedilatildeo de Cu (II) e Cd (II) em

aacutegua em sistemas individuais e binaacuterios com remoccedilatildeo de 52-58 para os

dois sistemas Yi et al [72] avaliaram a capacidade de adsorccedilatildeo da aguapeacute

para a remoccedilatildeo de U (IV) e obtiveram 14285 mg g-1 de remoccedilatildeo maacutexima

Buscando melhorar a capacidade adsortiva e de regeneraccedilatildeo dos

biossorventes lignoceluloacutesicos como a aguapeacute algumas modificaccedilotildees

quiacutemicas tecircm sido aplicadas tais como esterificaccedilatildeo copolimerizaccedilatildeo e

produccedilatildeo de biocarvatildeo [73]

O biocarvatildeo eacute um produto rico em carbono formado a partir da piroacutelise

da mateacuteria orgacircnica sob ausecircncia ou pouca quantidade de oxigecircnio em

temperatura lt900ordm C [13] Eacute produzido a partir de diversas biomassas tais

como palha de milho [12] casca de madeira [14] aguapeacute [15] em diferentes

condiccedilotildees de temperaturas e taxas de aquecimento [13 74]

O processo de piroacutelise permite a formaccedilatildeo de poros com a desidrataccedilatildeo

da biomassa e o aumento da aacuterea superficial [75] O processo de piroacutelise em

temperaturas lt700ordmC forma biocarvatildeo com maior nuacutemero de grupos funcionais

o que torna um adsorvente eficiente para a remoccedilatildeo de poluentes orgacircnicos e

inorgacircnicos [74 75]

Por conta da sua composiccedilatildeo com grupos funcionais como carboxila e

fenoacuteis aleacutem de alta aacuterea superficial e porosidade possui afinidade para

remoccedilatildeo de metais em aacutegua [13 74 75] Wang amp Li [76] avaliaram a

capacidade de adsorccedilatildeo de diferentes biocarvotildees derivados de resiacuteduos

agriacutecolas para a remoccedilatildeo de Cu (II) Zn (II) Cd (II) e Pb (II) em soluccedilatildeo aquosa

Park et al [36] produziram biocarvatildeo derivado das folhas de gergelim e

aplicaram na remoccedilatildeo de Pb Cd Cr Cu e Zn em aacutegua e obtiveram capacidade

maacutexima de 102 86 65 55 34 mg g-1 respectivamente

31

Apesar da eficiecircncia do uso de biossorventes na remediaccedilatildeo de metais

tanto na forma in natura ou como biocarvatildeo esses materiais apresentam

algumas limitaccedilotildees como o processo empregado para a separaccedilatildeo do

adsorvente do meio aquoso Quando aplicados em dimensotildees reais dificultam

a recuperaccedilatildeo do mesmo Muitos pesquisadores consideram que o processo

de separaccedilatildeo eacute o principal desafio tecnoloacutegico na remediaccedilatildeo ambiental [17]

Baseado nisso os materiais hiacutebridos com propriedades magneacuteticas

como adsorventes tecircm recebido significativa atenccedilatildeo nos uacuteltimos anos [19 77]

jaacute que solucionam o problema de separaccedilatildeo o adsorvente eacute facilmente

separado do meio liacutequido pela accedilatildeo de um simples campo magneacutetico Aleacutem da

fase inorgacircnica (fase magneacutetica) favorecer o aumento da capacidade adsortiva

da biomassa [19 78]

15 HIacuteBRIDOS MAGNEacuteTICOS

Os materiais hiacutebridos orgacircnicos-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos da

combinaccedilatildeo de compostos orgacircnicos e inorgacircnicos dando origem a um

material com propriedades diferenciadas daquelas que lhe deram origem [24]

Satildeo formados a partir de um controle preciso da composiccedilatildeo da distribuiccedilatildeo e

da forma e das interaccedilotildees entres as espeacutecies que o constituem [79] A siacutentese

desses materiais surge como uma alternativa para a obtenccedilatildeo de novos

materiais com caracteriacutesticas multifuncionais e potencialidades para aplicaccedilotildees

nas mais diversas aacutereas [80 81]

A natureza da ligaccedilatildeo entre as fases orgacircnica e inorgacircnica classificam

os hiacutebridos em dois tipos [24] Os hiacutebridos de classe I apresentam interaccedilotildees

fiacutesicas entre seus componentes do tipo forccedilas de Van der Vaals ligaccedilatildeo de

hidrogecircnio e ligaccedilotildees iocircnicas Podem ser sintetizados a partir de diferentes

rotas de siacutentese como aprisionamento dos precursores orgacircnicos em matrizes

inorgacircnicas monocircmeros orgacircnicos adsorvidos nos poros de uma matriz

inorgacircnica e entatildeo polimerizados com a formaccedilatildeo simultacircneas de duas redes

independentes a partir dos percursores inorgacircnicos e orgacircnicos [24 82] Os

hiacutebridos de classe II satildeo formados quando seus constituintes satildeo ligados de

forma covalente Na formaccedilatildeo desses materiais alguns percursores orgacircnicos

32

satildeo polimerizaacuteveis e conteacutem grupos funcionais diversificados que podem ser

integrados agrave estrutura do hiacutebrido [24]

Os hiacutebridos em que a fase inorgacircnica eacute constituiacuteda agrave base de siacutelica

principalmente na forma de alcoacutexidos tecircm sido estudados por diversos anos

poreacutem apresentam altos custos [24 83] Entretanto recentemente materiais

hiacutebridos magneacuteticos a base de oacutexido de ferro veem sendo pesquisados e

desenvolvidos com sucesso [84 85] atraindo muita atenccedilatildeo aos que utilizam

precursores naturais para compor a fase orgacircnica e os oacutexidos de ferro que

apresentam propriedades magneacuteticas para compor a inorgacircnica Esses

materiais apresentam um amplo espectro de aplicaccedilotildees podendo ser utilizados

como carreadores de faacutermacos armazenamento de informaccedilatildeo ressonacircncia

magneacutetica nuclear tratamento de tumores malignos pigmentos ceracircmicos

cromatografia cataacutelise e na remediaccedilatildeo ambiental [86 87]

A principal estrutura utilizada para compor a fase inorgacircnica quando

deseja-se obter hiacutebridos com propriedades magneacuteticas satildeo as ferritas ou

magnetitas devido as suas excelentes caracteriacutesticas de magnetizaccedilatildeo e

biocompatibilidade [22] Dentre as diversas ferritas destaca-se a ferrita de

cobalto por apresentar notaacuteveis propriedades magneacuteticas e eleacutetricas aleacutem de

estabilidade quiacutemica [22 88]

Diversas rotas de siacutentese satildeo utilizadas na produccedilatildeo de materiais

hiacutebridos a sol-gel eacute mais aplicada pela baixa temperatura de siacutentese obtenccedilatildeo

de materiais homogecircneos e simplicidade [89 90] Poreacutem a utilizaccedilatildeo de

resiacuteduos de biomassa em substituiccedilatildeo aos reagentes comerciais usados para

compor a fase orgacircnica eacute altamente recomendaacutevel porque permite a obtenccedilatildeo

de um material de acordo com as diretrizes do desenvolvimento sustentaacutevel e

em consonacircncia com os princiacutepios da simbiose industrial Segundo Ma et al

[18] o uso de biomassa como mateacuteria-prima para a formaccedilatildeo de hiacutebrido

magneacutetico diminui o custo favorecendo o desenvolvendo de uma tecnologia

econocircmica e eficiente para a aplicaccedilatildeo em processos de remediaccedilatildeo de

poluentes em aacutegua

Os materiais hiacutebridos magneacuteticos como adsorventes atraem diversas

pesquisas porque viabiliza o processo de separaccedilatildeo os quais podem ser

33

separados por um campo magneacutetico externo e apresentam potencial para

reutilizaccedilatildeo [18 19 88] Trakal et al [91] utilizaram biocarvatildeo magneacutetico

derivado da casca de madeira para a remoccedilatildeo de Cd (II) e Pb (II) obtendo

capacidades maacuteximas de adsorccedilatildeo 740 e 302 mg g-1 para Cd (II) e Pb (II)

respectivamente Saleh et al [92] sintetizaram biocarvatildeo magneacutetico derivado

da casca de palmeira e o aplicaram como adsorvente para a remoccedilatildeo de 4-

nitrotolueno em soluccedilatildeo aquosa Este apresentou capacidade maacutexima de 3030

mg g-1 Ma et al [18] utilizaram um hiacutebrido magneacutetico sintetizado com resiacuteduo

de milho para compor a fase orgacircnica e o aplicaram como adsorvente na

remoccedilatildeo de corantes em soluccedilatildeo aquosa sua capacidade maacutexima de

adsorccedilatildeo foi de 1031 mg g-1 para o azul de metileno

A maioria dos trabalhos relatados na literatura sobre hiacutebrido magneacutetico

utilizando biomassa ocorrem mediante a formaccedilatildeo do biocarvatildeo e posterior

magnetizaccedilatildeo [91 92] Este processo acarreta maior gasto de energia

aumenta o custo do processo e gera poluiccedilatildeo devido o processo de piroacutelise

[93] Poucos trabalhos utilizam a biomassa na sua forma in natura na siacutentese

dos hiacutebridos Ademais natildeo foi encontrado nenhum trabalho que propotildee a

siacutentese de hiacutebridos magneacuteticos usando a aguapeacute para compor a fase orgacircnica

e aacutegua destilada como o uacutenico solvente Com isso o desenvolvimento desse

material torna-se alvo de interesse tecnoloacutegico por tratar-se de um novo

adsorvente produzido utilizando resiacuteduos de biomassa os quais seriam

descartados na natureza dando-lhes um destino eco-amigaacutevel e com potencial

para remoccedilatildeo de metais em aacutegua

E ainda com objetivo de desenvolver um processo de adsorccedilatildeo em ciclo

fechado onde os resiacuteduos finais do hiacutebrido magneacutetico saturado com os metais

tenham uma nova aplicaccedilatildeo os quais seratildeo investigados agraves suas atividades

cataliacuteticas na reduccedilatildeo do poluente orgacircnico 4-nitrofenol

16 4-NITROFENOL

O 4-nitrofenol eacute um poluente orgacircnico persistente com alta toxicidade

comumente encontrado em aacuteguas residuaacuterias dos processos de fabricaccedilatildeo de

34

tintas pesticidas e produtos farmacecircuticos [94 95] Estaacute presente na lista de

poluentes prioritaacuterios da Agecircncia de Proteccedilatildeo Ambiental dos EUA [39]

Segundo Li et al [95] o 4-nitrofenol eacute o mais toacutexico quando comparado a

outros derivados do fenol e assim eacute importante o desenvolvimento de

metodologias eficientes para o tratamento de aacuteguas residuaacuterias contento este

poluente [95]

Os meacutetodos convencionais de tratamento de aacutegua natildeo satildeo eficazes para

a remoccedilatildeo o 4-nitrofenol devido a sua alta solubilidade e estabilidade no meio

aquoso A reduccedilatildeo cataliacutetica na presenccedila de borohidreto de soacutedio eacute o meacutetodo

mais utilizado e eco-amigaacutevel empregado na remoccedilatildeo dele porque converte

um poluente em um insumo industrial de grande interesse Aleacutem disso a

reaccedilatildeo pode ser detectada pela espectroscopia de UV-Vis pela formaccedilatildeo de

apenas um uacutenico produto o 4-aminofenol [95]

Os principais catalisadores aplicados para a reduccedilatildeo cataliacutetica do 4-

nitrofenol satildeo constituiacutedos de metais nobres como Pt Au e Pd O processo

para a formaccedilatildeo destes catalisadores utiliza reagentes toacutexicos sob altas

temperaturas e pressotildees com alta demanda de tempo e custos financeiros

aleacutem da geraccedilatildeo de poluiccedilatildeo secundaacuteria [19 96] Segundo Jin et al [96] a

substituiccedilatildeo de metais nobres por metais de transiccedilatildeo possibilita a diminuiccedilatildeo

dos custos no entanto a atividade cataliacutetica eacute reduzida [96]

Por conta da natureza toacutexica do 4-nitrofenol o interesse industrial pelo

produto da reduccedilatildeo cataliacutetica o 4-aminofenol estaacute pela sua aplicaccedilatildeo como

mateacuteria prima de processos industriais como na produccedilatildeo de paracetamol e

outros antipireacuteticos Sendo assim de grande relevacircncia o desenvolvimento de

meacutetodos que geram novos catalisadores a partir de materiais de baixo valor

agregado de grande disponibilidade amigaacuteveis com o meio ambiente e que

possam atender uma demanda real [19 95 96]

35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL

Sintetizar uma matriz adsorvente hiacutebrida magneacutetica usando a biomassa

aguapeacute (Eichhornia crassipes) para compor a fase orgacircnica e comparar sua

eficiecircncia adsortiva com a aguapeacute in natura e seu biocarvatildeo na remediaccedilatildeo de

metais em aacutegua aleacutem de avaliar a capacidade de reutilizaccedilatildeo dos resiacuteduos do

processo como catalisadores na reduccedilatildeo do 4-nitrofenol

22 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

Sintetizar um hiacutebrido magneacutetico utilizando amostras de aguapeacute in natura

Caracterizar as amostras de aguapeacute in natura biocarvatildeo e hiacutebrido

magneacutetico utilizando as teacutecnicas de espectroscopia de absorccedilatildeo na

regiatildeo do infravermelho e Adsorccedilatildeo de nitrogecircnio

Avaliar a influecircncia do pH na capacidade adsortiva dos materiais na

adsorccedilatildeo de cobre zinco cobalto e niacutequel

Realizar estudos cineacuteticos e determinaccedilatildeo das isotermas de adsorccedilatildeo

para os referidos materiais

Realizar estudos de adsorccedilatildeo em soluccedilotildees mistas de cobre niacutequel e

zinco preparadas em aacutegua destilada aacutegua do mar e aacutegua do rio

simulando uma amostra real

Aplicar o resiacuteduo de adsorccedilatildeo saturado com os metais como catalisador

para reduccedilatildeo do 4-nitrofenol em 4-aminofenol com NaBH4

36

3 MATERIAIS E MEacuteTODOS

31 COLETA E PREacute-TRATAMENTO DA BIOMASSA

Aguapeacute (Eichhornia crassipes) foi fornecida pelo grupo de pesquisa de

Petroacuteleo e Energia da Biomassa (PEB) da Universidade Federal de Sergipe

(UFS) coletada no Accedilude Macela na cidade de ItabaianaSE Na coleta a

touceira da planta foi suspendida ateacute a superfiacutecie e as raiacutezes foram removidas

e descartadas Para o presente estudo utilizou-se apenas as folhas e caule

Estes foram secos agrave temperatura ambiente e triturados usando um moinho de

facas para obtenccedilatildeo de tamanho de partiacuteculas uniformes e homogecircneas e foi

nomeado de AGIN

32 PREPARACcedilAtildeO DO BIOCARVAtildeO

O biocarvatildeo foi fornecido pelo PEB obtido a partir da piroacutelise da aguapeacute

em reator forno rotativo FRO1100 agrave temperatura de 400degC durante uma hora

sob fluxo de 4 L min-1 de nitrogecircnio o qual foi nomeado de BIO

33 SIacuteNTESE DO MATERIAL HIacuteBRIDO MAGNEacuteTICO

A siacutentese do material hiacutebrido magneacutetico foi realizada segundo a

metodologia de Culita et al [89] com algumas modificaccedilotildees Assim 101 g de

cloreto feacuterrico e 297 g de cloreto de cobalto foram transferidos para um beacutequer

contendo 100 mL de aacutegua destilada e mantido sob agitaccedilatildeo mecacircnica

constante ateacute dissoluccedilatildeo dos reagentes Em seguida foi adicionado 60 g de

aguapeacute in natura e o sistema permaneceu sob agitaccedilatildeo ateacute a completa

homogeinizaccedilatildeo Posteriormente o meio foi basificado gradualmente com

soluccedilatildeo de NaOH 01 mol L-1 ateacute atingir o pH 90 mantendo-se o sistema sob

agitaccedilatildeo constante por 30 minutos

Apoacutes a formaccedilatildeo do gel o sistema foi aquecido a uma temperatura de

100ordmC6h para eliminaccedilatildeo da aacutegua e obtenccedilatildeo do xerogel O material formado

foi seco homogeneizado e nomeado de AGMG

37

34 CARACTERIZACcedilOtildeES DOS MATERIAIS ADSORVENTES

341 Espectroscopia da absorccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho (FTIR)

Os espectros de FTIR das amostras foram obtidos em pastilhas de KBr

(amostra KBr relaccedilatildeo de 1100) (Varian 640 IR) disponiacutevel no Laboratoacuterio

Multiusuaacuterio de Quiacutemica II no departamento de Quiacutemica-UFS As amostras

foram previamente secas e o espectro varrido de 4000 e 400 cm-1 utilizando-se

resoluccedilatildeo de 4 cm-1 com aquisiccedilatildeo de 32 scans por amostra e empregando-se

o espectro do KBr puro como background

342 Adsorccedilatildeo de Nitrogecircnio

A aacuterea superficial foi obtida atraveacutes da adsorccedilatildeo de nitrogecircnio a 77K em

um equipamento de marca Quantachrome modelo NOVA 1200 disponiacutevel no

Laboratoacuterio Multiusuaacuterio de Quiacutemica I no departamento de Quiacutemica-UFS

utilizando o meacutetodo desenvolvido por Brunauer-Emmett-Teller (BET) Anterior

ao processo de adsorccedilatildeodessorccedilatildeo de nitrogecircnio as amostras foram

submetidas a um processo de desgaseificaccedilatildeo a 150degC durante 2 h

35 AVALIACcedilOtildeES DA EFICIEcircNCIA DOS MATERIAIS HIacuteBRIDOS NA REMOCcedilAtildeO DE METAIS

351 Ensaios da influecircncia do pH

Avaliou-se a influecircncia do pH da soluccedilatildeo na capacidade adsortiva dos

materiais na remediaccedilatildeo de cobre zinco cobalto e niacutequel variando o pH de 2

a 8 com soluccedilotildees de NaOH eou HCl (1 a 01 mol L-1) Esses ensaios foram

realizados individualmente para cada metal e adsorvente (AGIN BIO e

AGMG) Os testes foram conduzidos em frascos acircmbar utilizando 100 mL da

soluccedilatildeo do metal em estudo com concentraccedilatildeo inicial de 500 mg L-1 e 100 mg

do adsorvente sob agitaccedilatildeo constante de 150 rpm por 60 min agrave 25plusmn 02ordm C

Em seguida o material adsorvente foi separado da soluccedilatildeo para o AGMG

com a aproximaccedilatildeo de um imatilde de neodiacutemio Enquanto que para o AGIN e BIO

utilizou-se de filtraccedilatildeo simples com auxiacutelio de papel filtro Apoacutes essa etapa a

concentraccedilatildeo do metal foi determinada em um espectrocircmetro de Absorccedilatildeo

38

Atocircmica com Chama (FAAS) da Shimadzu modelo AA-700 A soluccedilatildeo

controle foi preparada sem os adsorventes para os diferentes valores de pH e

os experimentos foram realizados em duplicata As medidas foram realizadas

no Laboratoacuterio Multiusuaacuterio de Quiacutemica II no departamento de Quiacutemica-UFS

Os resultados obtidos foram expressos em termos de porcentagem de

remoccedilatildeo calculados pela equaccedilatildeo 1 aonde Ci e Cf satildeo concentraccedilotildees iniciais

e finais respectivamente do metal na soluccedilatildeo

119877119890 ccedilatilde = [119862119894minus119862119862119894 ] times (1)

Em termos de quantidade adsorvida a remoccedilatildeo foi calculada

empregando a equaccedilatildeo 2 em que qe eacute a quantidade adsorvida do metal (mg

g-1) Ci e Ce satildeo as concentraccedilotildees inicial e no equiliacutebrio do metal (mg L-1)

respectivamente m eacute a massa do adsorvente (g) e V eacute o volume da soluccedilatildeo

(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)

352 Ensaios cineacuteticos

Os ensaios cineacuteticos foram realizados em frascos acircmbar com 100 mg do

absorvente e 100 mL da soluccedilatildeo do metal o pH foi ajustado de acordo com o

resultado do item 351 ou seja aquele que apresentou maior porcentagem de

remoccedilatildeo

Os ensaios foram realizados sob agitaccedilatildeo constante a 150 rpm e

temperatura de 25plusmn02ordmC As amostras foram retiradas em tempos

preestabelecidos distribuiacutedos em 300 minutos Apoacutes o intervalo de tempo o

adsorvente foi separado da soluccedilatildeo seguindo o procedimento descrito no item

351 Em seguida a concentraccedilatildeo do metal foi determinada por FAAS Os

resultados experimentais foram avaliados pelos modelos cineacuteticos de pseudo-

primeira ordem e pseudo-segunda ordem A soluccedilatildeo controle foi preparada

sem o material adsorvente e os experimentos foram realizados em duplicata

39

As medidas foram realizadas no Laboratoacuterio Multiusuaacuterio de Quiacutemica II no

departamento de Quiacutemica-UFS

353 Isotermas de adsorccedilatildeo

Os ensaios foram realizados em frascos acircmbar com 100 mg do

adsorvente AGMG e 100 mL da soluccedilatildeo do metal em concentraccedilotildees variadas

(500 500 100 200 e 250 mg L-1) que foram obtidas a partir da diluiccedilatildeo da

soluccedilatildeo padratildeo do metal As amostras foram mantidas sob agitaccedilatildeo constante

de 150 rpm agrave 25plusmn02 ordmC ateacute o tempo de equiliacutebrio determinado no item 352

Em seguida o adsorvente foi separado da soluccedilatildeo seguindo os procedimentos

descritos no item 351 A concentraccedilatildeo do metal foi determinada por FAAS Os

dados obtidos foram avaliados pela isoterma de Freundlich e Langmuir A

soluccedilatildeo controle foi preparada sem o material adsorvente

354 Soluccedilotildees mistas

Avaliou-se a capacidade adsortiva do AGMG em soluccedilotildees mistas

contendo cobre zinco e niacutequel preparadas em aacutegua destilada aacutegua do mar e

aacutegua do rio Esses testes foram realizados em frascos acircmbar utilizando 100

mL da soluccedilatildeo mista com concentraccedilatildeo inicial de 500 mg L-1 e 100 mg do

AGMG sendo conduzidos sob agitaccedilatildeo constante de 150 rpm por 60 min

(tempo de equiliacutebrio) agrave 25plusmn02ordm C em pH 4 Em seguida o adsorvente foi

separado da soluccedilatildeo seguindo os procedimentos descritos no item 351 A

concentraccedilatildeo do metal foi determinada por FAAS A soluccedilatildeo controle foi

preparada sem o material adsorvente e os experimentos foram realizados em

duplicata As medidas foram realizadas no Laboratoacuterio Multiusuaacuterio de Quiacutemica

II no departamento de Quiacutemica-UFS

40

355 Ciclos de adsorccedilatildeo

Avaliou-se a capacidade de reutilizaccedilatildeo do AGMG sem o processo de

dessorccedilatildeo Para isso utilizou-se uma soluccedilatildeo mista de concentraccedilatildeo inicial de

500 mg L-1 de cobre zinco e niacutequel em aacutegua do rio Esses testes foram

realizados em frascos acircmbar utilizando 100 mL da soluccedilatildeo mista e 100 mg do

AGMG sendo conduzidos sob agitaccedilatildeo constante de 150 rpm por 60 min agrave

25plusmn 02ordm C em pH 4 Em seguida o material adsorvente foi separado da

soluccedilatildeo com aproximaccedilatildeo de um imatilde de neodiacutemio depois foi levado agrave estufa a

30degC e apoacutes estaacute totalmente seco foi reinserido em um novo ciclo de

adsorccedilatildeo Esse procedimento foi realizado em 4 ciclos de adsorccedilatildeo

356 Aplicaccedilatildeo cataliacutetica

Para verificar a atividade cataliacutetica do resiacuteduo do adsorvente ele foi

utilizado na reduccedilatildeo cataliacutetica do 4-nitrofenol seguindo o procedimento descrito

por Cruz et al [19] Adicionou-se 30 μL de soluccedilatildeo aquosa de 4-nitrofenol

0036 mol L-1 em 50 mL de soluccedilatildeo aquosa de NaBH4 32 mol L-1 Em seguida

100 mg do resiacuteduo de AGMG resultante da etapa de reutilizaccedilatildeo descrita no

item 355 denominada ciclos de adsorccedilatildeo foi adicionado e agitado

continuamente agrave temperatura ambiente A coloraccedilatildeo amarela escuro da

soluccedilatildeo foi desaparecendo gradativamente demonstrando a reduccedilatildeo do 4-

nitrofenol Apoacutes o desaparecimento completo da coloraccedilatildeo da soluccedilatildeo o

catalisador foi separado da soluccedilatildeo por accedilatildeo de um campo magneacutetico externo

(iacutematilde de neodiacutemio) lavado com aacutegua deionizada seco e reutilizado por 10

ciclos sucessivos A taxa de conversatildeo do 4-nitrofenol a 4-aminofenol foi

acompanhada por espectrofotometria UV-Vis (Shimadzu UV-1800) medindo a

absorccedilatildeo no intervalo de 200 a 500 nm e calculada pela equaccedilatildeo 3 em que A0

eacute absorbacircncia no tempo (t0) antes da adiccedilatildeo do catalisador e At no tempo de

equiliacutebrio [19]

= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41

4 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 41 CARACTERIZACcedilOtildeES DAS AMOSTRAS

411 Espectroscopia de absorccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho

A Espectroscopia de Absorccedilatildeo na Regiatildeo do Infravermelho foi aplicada

para auxiliar na caracterizaccedilatildeo quiacutemica dos adsorventes com a identificaccedilatildeo

dos grupos funcionais presentes na superfiacutecie A Figura 3 mostra os espectros

de infravermelho dos adsorventes aguapeacute in natura (AGIN) hiacutebrido magneacutetico

(AGMG) e o biocarvatildeo (BIO)

No espectro do AGIN pode-se observar uma banda larga na regiatildeo de

3440 cm-1 atribuiacuteda ao estiramento de grupos OH ligados intermolecularmente

podendo ser provenientes de aacutelcoois fenoacuteis e aacutegua adsorvida [97] A banda

observada em 1654 cm-1 eacute atribuiacuteda ao estiramento C=C de grupos aromaacuteticos

presentes na lignina [98] Enquanto a banda na regiatildeo de 1506 cm-1 refere-se

ao alongamento da ligaccedilatildeo C-O e a banda em 929 cm-1 estaacute relacionada com

os desdobramentos da ligaccedilatildeo C-H da lignina hemicelulose e celulose

presente na composiccedilatildeo de biomassas lignoceluloacutesicas como o aguapeacute [59]

Segundo Feng et al [59] o aguapeacute possui em sua composiccedilatildeo quiacutemica

celulose lignina e proteiacutenas que possuem grupos funcionais como hidroxilas e

carbonilas que atuam como siacutetios de adsorccedilatildeo para iacuteons metaacutelicos [99] Assim

esses dados evidenciam possiacutevel potencial da biomassa aguapeacute como

adsorvente

No espectro do biocarvatildeo (BIO) tambeacutem apresenta uma banda em 3400

cm-1 referente ao estiramento de OH em 1623 cm-1 atribuiacuteda ao estiramento

da ligaccedilatildeo C=C de grupos aromaacuteticos Em 1068 cm-1 a banda estaacute associada

ao estiramento de C-O de polissacariacutedeos os quais associados agrave presenccedila de

grupos hidroxilas pode indicar a presenccedila de resiacuteduos de celulose lignina e

hemicelulose [15] A banda em 790 cm-1 eacute associada a deformaccedilotildees fora do

plano da ligaccedilatildeo C-H de aromaacuteticos Assim conclui-se que apesar do

tratamento teacutermico o biocarvatildeo manteve os principais grupos funcionais da

biomassa in natura ou seja a temperatura de piroacutelise natildeo foi suficiente para

degradar as referidas estruturas

42

No espectro do AGMG ver Figura 3 observa-se as mesmas bandas

identificadas no espectro da biomassa in natura e novas bandas referentes agrave

ferrita de cobalto Segundo Avazpour et al [88] e Mehrabi e Dil [22] a presenccedila

da banda na regiatildeo de 500-600 cm-1 evidencia que os iacuteons ferro encontram-se

ligados ao oxigecircnio formando uma estrutura tetraeacutedrica Jaacute a banda em 590

cm-1 refere-se ao estiramento da ligaccedilatildeo Fe-O da ferrita de cobalto (CoFe2O4)

Portanto o espectro do hiacutebrido apresenta bandas caracteriacutesticas da biomassa

e da ferrita confirmando a eficiecircncia da siacutentese na obtenccedilatildeo do hiacutebrido

Diferenciando de outras siacutenteses que utilizam solventes orgacircnicos os

quais satildeo caros e toacutexicos e tratamento teacutermico em altas temperaturas

dificultando a produccedilatildeo em escala industrial [90100] a rota proposta no

presente trabalho utiliza aacutegua destilada como uacutenico solvente e a biomassa in

natura para compor a fase orgacircnica do hiacutebrido aleacutem de natildeo empregar

tratamento teacutermico

Tan et al [101] produziram um hiacutebrido magneacutetico de ferrita de cobalto e

nanotubos de carbono com siacutentese solvoteacutermica usando solvente etileno glicol

e aquecimento em autoclave a 180ordm C durante 24h para obtenccedilatildeo do produto

final Reddy e Lee [102] produziram um biochar magneacutetico utilizando casca de

pinheiro em poacute usando uma rota de siacutentese que exige a calcinaccedilatildeo do material

a 950ordmC durante 2h para a obtenccedilatildeo do produto desejado Culita et al [89]

sintetizaram ferrita de cobalto usando o surfactante brometo de

cetilmetilamocircnio (CTAB) que eacute toacutexico e calcinaccedilatildeo a 400ordmC

43

Figura 3 - Espectro de absorccedilatildeo na regiatildeo de infravermelho dos adsorventes AGIN AGMG e BIO


Os dados de aacuterea superficial dos adsorventes foram obtidos por meio da

adsorccedilatildeo de nitrogecircnio A aacuterea superficial foi calculada pelo meacutetodo

desenvolvido por Brunauer Emmett e Teller (BET) que se baseia na adsorccedilatildeo

fiacutesica de moleacuteculas de um gaacutes na superfiacutecie externa e interna do material

poroso Este material eacute rodeado por um gaacutes em equiliacutebrio a certa temperatura

T e uma pressatildeo relativa PP0 e adsorve fisicamente uma determinada

quantidade de gaacutes A quantidade de gaacutes adsorvido pelo material depende da

sua pressatildeo de vapor relativa e eacute proporcional agrave superfiacutecie interna e externa do

material [103 104]

A Tabela 2 apresenta os dados da aacuterea superficial dos materiais AGIN

BIO e AGMG Pode-se notar que os trecircs materiais apresentaram uma elevada

aacuterea superficial sendo o biocarvatildeo o que apresentou maior aacuterea superficial em

relaccedilatildeo a biomassa in natura (AGIN) Segundo Wang et al [12] a alta

temperatura de piroacutelise aumenta a aacuterea superficial do biocarvatildeo devido ao

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO

Comprimento de onda (cm-1

)

44

aumento da temperatura provocar a liberaccedilatildeo de substacircncias volaacuteteis

decomposiccedilatildeo da celulose e hemicelulose a qual pode quebrar a estrutura e

aumentar a porosidade e aacuterea superficial do biocarvatildeo

Para Li et al [13] a aacuterea superficial eacute umas das principais propriedades

fiacutesicas que influenciam agrave adsorccedilatildeo de metais Zho et al [105] sintetizaram

nanopartiacuteculas magneacuteticas para adsorccedilatildeo de chumbo (II) em soluccedilatildeo aquosa

os resultados obtidos mostram que os materiais de maiores aacutereas superficiais

foram os que tiveram maior capacidade adsortiva Trakal et al [91] utilizaram

biocarvatildeo magneacutetico para a remoccedilatildeo de Cd(II) e Pb(II) e observaram que o

aumento da aacuterea superficial do biocarvatildeo provocou uma maior remoccedilatildeo dos

referidos iacuteons metaacutelicos confirmando a influecircncia da aacuterea superficial na

adsorccedilatildeo de metais

A aacuterea superficial do biocarvatildeo da aguapeacute quando comparado a outros

biocarvotildees encontrados na literatura produzidos na mesma temperatura

apresentou uma maior aacuterea superficial Wang et al [12] produziram biocarvotildees

de palha de milho em temperaturas de 300 450 600 ordmC e determinaram a aacuterea

de 100 400 e 7000 m2 g-1 respectivamente Li et al [106] produziram

biocarvotildees de bagaccedilo de coco a temperatura de 400degC com aacuterea superficial

de 130 m2 g-1

O hiacutebrido magneacutetico (AGMG) tambeacutem apresentou elevada aacuterea

superficial (1014 m2 g-1) em comparaccedilatildeo com o AGIN (935 m2 g-1) mas

merece destaque o potencial da siacutentese do hiacutebrido na formaccedilatildeo de um novo

material com caracteriacutesticas superiores aos seus percursores [20]

evidenciando o potencial tecnoloacutegico do AGMG como adsorvente jaacute que a aacuterea

superficial eacute uma das principais propriedades que influenciam no processo de

adsorccedilatildeo de metais [107]

Segundo Ma et al [18] Saleh et al [92] e Thines et al [93] o aumento

da aacuterea superficial dos hiacutebridos magneacuteticos quando comparado ao material in

natura resulta da presenccedila de espeacutecies de Fe por exemplo FeO(OH) ou Fe3O4

que podem atuar como catalisadores na formaccedilatildeo dos poros favorecendo o

aumento da aacuterea superficial

45

Tabela 2 ndash Aacuterea superficial dos adsorventes AGIN BIO e AGMG

Adsorventes Aacuterea Superficial (m2 g-1)

AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014

42 ENSAIOS DE REMOCcedilAtildeO


O pH eacute o paracircmetro que mais influencia a capacidade de adsorccedilatildeo na

remediaccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos por afetar significativamente as propriedades da

superfiacutecie dos adsorventes e a especiaccedilatildeo dos iacuteons metaacutelicos [10 108 109]

Os espectros de FTIR evidenciam bandas referentes a grupos hidroxilas

e carboxilatos presentes em todos os adsorventes que no pH 4 encontram-se

desprotonados (RCOO-) [16] Logo a maioria dos siacutetios dos adsorventes

encontram-se livres para interagir com os iacuteons metaacutelicos que encontram-se

predominante na forma catiocircnica Desta forma a adsorccedilatildeo aumenta

significativamente uma vez que os siacutetios ativos ficam disponiacuteveis para interagir

com os iacuteons metaacutelicos [109]

Diversos trabalhos na literatura descrevem a adsorccedilatildeo de metais com

adsorventes derivados de biomassa esses definem dois mecanismos de

adsorccedilatildeo a troca iocircnica e interaccedilatildeo eletrostaacutetica ambos fortemente afetados

pelo pH do meio [10 110 111 112] Esses mecanismos geralmente ocorrem

simultaneamente [116]

Quando o pH da soluccedilatildeo eacute maior que 4 os grupos carboxilatos

superficiais encontram-se desprotonados carregados negativamente assim o

oxigecircnio pode ligar-se aos iacuteons metaacutelicos presentes da soluccedilatildeo resultando na

formaccedilatildeo de complexo carboxilato (COO-M+) como descrito nas equaccedilotildees 4-5

[108 112]

46

119877 minus 119862119874119874119867 harr 119877 minus 119862119874119874minus + 119867+ (4) 119877 minus 119862119874119874minus + 119872 + rarr 119877 minus 119862119874119874minus minus 119872+ (5)

Onde R representa a superfiacutecie do adsorvente com grupos carboxilatos

e M2+ o caacutetion metaacutelico Esse mecanismo tambeacutem pode ser explicado pela

teoria de aacutecidos e bases de Lewis onde o iacuteon metaacutelico comporta-se como um

aacutecido aceptor de eleacutetrons e o grupo carboxilato desprotonado seria a base de

Lewis doador de eleacutetrons [25]

A elevaccedilatildeo do pH da soluccedilatildeo permite adsorccedilatildeo dos metais pelo

mecanismo de troca iocircnica [110 114 115] Neste mecanismo o pH deve estar

abaixo da faixa limite da solubilidade do metal e alto o suficiente para diminuir

a competiccedilatildeo de proacutetons pelos siacutetios de adsorccedilatildeo [10] O aumento do pH da

soluccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo de H+ do meio e permite que

os iacuteons metaacutelicos com carga positiva sejam atraiacutedos pelos grupos hidroxilas

dos adsorventes permitindo a troca dos iacuteons em quantidades equivalentes [10

25 112] O mecanismo ocorre como descrito nas equaccedilotildees 6-7 onde R

representa a superfiacutecie do adsorvente e M2+ o caacutetion metaacutelico

119877 minus 119874119867 + 119872 + harr 119877 minus 119874minus minus 119872 + + 119867+ (6)

119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)

Em pH muito aacutecido pHlt4 a superfiacutecie dos adsorventes torna-se

carregada positivamente em razatildeo da alta concentraccedilatildeo de iacuteons H+ na

soluccedilatildeo o que favorece a protonaccedilatildeo dos siacutetios de adsorccedilatildeo diminuindo a

adsorccedilatildeo dos iacuteons metaacutelicos catiocircnicos em razatildeo das repulsotildees eletrostaacuteticas

O aumento da concentraccedilatildeo de iacuteons H+ na soluccedilatildeo provoca uma competiccedilatildeo

deles com os iacuteons metaacutelicos pelos siacutetios de adsorccedilatildeo [10 109 116] Esse

comportamento foi observado no estudo de pH para todos os adsorventes A

adsorccedilatildeo foi miacutenima para todos os metais estudados nos experimentos com

pHlt4

47

Enquanto que o mecanismo de adsorccedilatildeo da fase inorgacircnica (ferrita de

cobalto) do hiacutebrido presente no adsorvente AGMG pode ser descrita por dois

mecanismos o primeiro eacute resultante da interaccedilatildeo eletrostaacutetica devido os

aacutetomos de oxigecircnio na superfiacutecie dos oacutexidos de ferro poderem ser polarizados

sob vaacuterios valores de pH particularmente quando o pH eacute baacutesico a superfiacutecie

dos oacutexidos de ferro possui cargas negativas atraindo poluentes carregados

positivamente ver equaccedilotildees 8-10 [117 118] O segundo consiste na troca

iocircnica quando haacute cargas negativas sobre a superfiacutecie de oacutexido de ferro pHgt 4

e isso ocorre com a liberaccedilatildeo de Fe+3 para a soluccedilatildeo Poreacutem natildeo foi

constatado concentraccedilotildees significativas de iacuteons ferro na soluccedilatildeo podendo-se

inferir que o mecanismo de adsorccedilatildeo da fase inorgacircnica consiste na atraccedilatildeo

eletrostaacutetica ver equaccedilotildees (8-10) [117 118]

R-Fe3O4 + H2O R-Fe3O4_ OH (8)

R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)

Aleacutem da disponibilidade dos grupos superficiais a aacuterea superficial

influencia na capacidade adsortiva dos adsorventes O aumento da aacuterea

superficial permite uma maior adsorccedilatildeo dos iacuteons metaacutelicos que podem ser

retidos pelos poros do adsorvente

Os adsorventes que possuem elevada aacuterea superficial apresentam um

nuacutemero maior de siacutetios de adsorccedilatildeo disponiacuteveis para interagir com iacuteons

metaacutelicos possuindo elevada capacidade adsortiva [13 108 119] De acordo

com os dados de aacuterea superficial (Tabela 2) espera-se que a adsorccedilatildeo siga a

seguinte ordem crescente AGINltAGMGltBIO para todos os metais estudados

a qual foi observada experimentalmente neste trabalho

A especiaccedilatildeo do metal tambeacutem eacute afetada pelo pH da soluccedilatildeo variando

a concentraccedilatildeo inicial e a espeacutecie metaacutelica da soluccedilatildeo com formaccedilatildeo de

hidroacutexidos metaacutelicos de baixa solubilidade A Figura 4a apresenta o estudo de

pH do cobre o qual foi realizado apenas para trecircs valores de pH porque acima

de 4 ocorre a precipitaccedilatildeo do metal na forma de hidroacutexido de cobre Cu(OH)2

48

como mostrado no diagrama de Pourbaix Figura 4b ocasionando a reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de iacuteons de cobre comprometendo o estudo de sua adsorccedilatildeo

Segundo Feng et al [59] em valores de pH mais elevados a solubilidade dos

complexos metaacutelicos diminuem e ocorrem a precipitaccedilatildeo Assim o estudo natildeo

foi realizado com valor acima de 4 jaacute que a reduccedilatildeo na concentraccedilatildeo do cobre

nessas condiccedilotildees estaria associada natildeo apenas aos efeitos de adsorccedilatildeo mas

tambeacutem ao processo de precipitaccedilatildeo do metal

Figura 4 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de cobre em funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes b) Diagrama do potencial de reduccedilatildeo do cobre Condiccedilotildees concentraccedilatildeo inicial 500 mg L-1 100 mg do adsorvente 100 mL da soluccedilatildeo do metal em diferentes valores de pH a 25degC e sob agitaccedilatildeo mecacircnica=150 rpm1h

Ainda na Figura 4a pode-se observar que a maior percentagem de

remoccedilatildeo para os iacuteons cobre para os adsorventes AGIN BIO AGMG foram

742 861 e 791 (373 590 407 mg g-1) respectivamente no pH 4

evidenciando a afinidade dos adsorventes com os iacuteons cobre Os resultados

estatildeo de acordo com os dois mecanismos de adsorccedilatildeo descritos anteriormente

(ver Equaccedilotildees 4-7) os quais ocorrem neste pH a troca iocircnica e a atraccedilatildeo

eletrostaacutetica No referido valor de pH os iacuteons cobre encontram-se na forma de

Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60

Concentraccedilatildeo inicial Cu( mg L-1

)

a b

49

Resultado similar foi reportado por Sabela et al [120] que estudaram a

remoccedilatildeo de cobre por carvatildeo ativado derivado de resiacuteduos vegetais e

constataram que a maior capacidade de adsorccedilatildeo foi obtida em pH 4 e em

valores maiores ocorriam a precipitaccedilatildeo do metal na forma de hidroacutexido

Mustafa et al [121] avaliaram a capacidade adsortiva do biocompoacutesito

derivado das sementes de Eriobotrya japonica na remediaccedilatildeo do cobre e

observaram que o aumento do pH da soluccedilatildeo permitiu a desprotonaccedilatildeo de

grupos funcionais como aacutecidos carboxiacutelicos deixando a superfiacutecie carregada

negativamente Com isso foi favorecida a interaccedilatildeo eletrostaacutetica com o metal

e consequentemente aumentou sua adsorccedilatildeo

Os adsorventes AGMG (791) e BIO (861) apresentaram maiores

valores de capacidade adsortiva para o cobre seguindo a ordem crescente

relatada anteriormente AGINltAGMGltBIO associada agrave maior aacuterea superficial

desses materiais (Tabela 2)

Para AGMG aleacutem da sua elevada aacuterea superficial a presenccedila de oacutexido

de ferro na composiccedilatildeo da fase inorgacircnica do adsorventes sugere-se o

aumento da adsorccedilatildeo pelo mecanismo de atraccedilatildeo eletrostaacutetica explicado

anteriormente pelas equaccedilotildees (8-10) que favoreceu a atraccedilatildeo pelos iacuteons cobre

disponiacuteveis na soluccedilatildeo potencializando a capacidade adsortiva do material

quando comparado ao aguapeacute in natura

A Figura 5a apresenta o estudo de pH para zinco Observa-se que a

maior percentagem de remoccedilatildeo para todos os adsorventes ocorreu entre os

valores de pH 4-5 Resultado de grande relevacircncia praacutetica por facilitar a

aplicaccedilatildeo dos referidos adsorventes em situaccedilatildeo real como tratamento de

efluentes industriais

Para soluccedilotildees de zinco com pH superior a 5 (Figura 5a) a

concentraccedilatildeo inicial do metal diminui Esse comportamento pode ser explicado

pelo graacutefico de especiaccedilatildeo do zinco Figura 5b que mostra agraves diferentes

espeacutecies de zinco em soluccedilatildeo aquosa em funccedilatildeo da variaccedilatildeo do pH do meio

[122] Nota-se que a partir de pH 6 ocorre a formaccedilatildeo de [Zn(OH)2] o qual

possui baixa solubilidade e precipita em soluccedilatildeo e consequentemente a

concentraccedilatildeo de iacuteons zinco (Zn+2) decresce na soluccedilatildeo Assim os dados de

50

remoccedilatildeo em pHgt5 para o zinco natildeo satildeo exatos em relaccedilatildeo a eficiecircncia dos

adsorventes jaacute que o decreacutescimo na concentraccedilatildeo do metal tambeacutem estaacute

associado agrave precipitaccedilatildeo do mesmo [122]

Os dados da Figura 5a mostram que em pH lt3 a capacidade de

adsorccedilatildeo do zinco eacute muito baixa uma vez que haacute uma grande quantidade de

iacuteons hidrogecircnio disponiacuteveis competindo com os iacuteons metaacutelicos pelos siacutetios

ativos da superfiacutecie dos adsorventes [ 11 115]

Figura 5 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de zinco em funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes Condiccedilotildees Concentraccedilatildeo inicial 500 mg L-1 100 mg do adsorvente 100 mL da soluccedilatildeo do metal em diferentes valores de pH a 25degC e sob agitaccedilatildeo mecacircnica 150 rpm1h b) Diagrama de especiaccedilatildeo do zinco em funccedilatildeo do pH Fonte Malamis e Katsou (2013) [122]

Para o zinco as maiores porcentagens de remoccedilatildeo pelos adsorventes

AGIN BIO e AGMG foram 737 928 802 (348 425 e 384 mg g-1)

respectivamente entre o pH 4-5 Nesta faixa de pH a competiccedilatildeo dos iacuteons H+

com o caacutetion Zn2+ diminui e a carga superficial do adsorvente torna-se negativa

devido a desprotonaccedilatildeo dos grupos funcionais permitindo que ocorra adsorccedilatildeo

por atraccedilatildeo eletrostaacutetica e troca iocircnica como mostrado nas equaccedilotildees 3-6

discutidas anteriormente [10]

Esse comportamento foi relatado por Afroze et al [115] na remoccedilatildeo de

Zn2+ utilizando cascas de eucalipto pura e tratada quimicamente Eles

obtiveram maiores remoccedilotildees em pH 5 aleacutem de afirmarem que o mecanismo de

adsorccedilatildeo ocorreu pela troca iocircnica e atraccedilatildeo eletrostaacutetica Chen et al [123]

2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60 Concentraccedilatildeo inicial Zn ( mg L

-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51

utilizaram diferentes biocarvotildees derivados de palha de milho e madeira para a

remoccedilatildeo de cobre e zinco de aacutegua e obtiveram maior remoccedilatildeo de zinco em pH

5

O estudo do pH para o zinco obedeceu a ordem crescente de adsorccedilatildeo

em funccedilatildeo da aacuterea superficial AGINltAGMGltBIO relatada anteriormente

demostrando a influecircncia da aacuterea superficial na adsorccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos

Materiais adsorventes com aacuterea superficial elevada possuem estruturas

porosas que permitem uma retenccedilatildeo dos iacuteons metaacutelicos consequentemente

aumenta a capacidade de adsorccedilatildeo [13 108 124]

Para o AGMG aleacutem da sua elevada aacuterea superficial a adsorccedilatildeo de zinco

eacute favorecida pela fase inorgacircnica (ferrita de cobalto) jaacute que a presenccedila de

oacutexido ferro na composiccedilatildeo do adsorvente permite a adsorccedilatildeo por atraccedilatildeo

eletrostaacutetica como explicado anteriormente pelas reaccedilotildees (8-10) [117 118]

Este comportamento foi relatado por Han et al [125] na remoccedilatildeo de Cr (VI) por

biocarvatildeo magneacutetico onde constataram que a adsorccedilatildeo por oacutexido de ferro era

puramente por atraccedilotildees eletrostaacuteticas e que a presenccedila da fase inorgacircnica no

material aumentava a capacidade adsortiva do biocarvatildeo magneacutetico

Para o estudo do pH do niacutequel apresentado na Figura 6a observa-se

que a maior percentagem de remoccedilatildeo para todos os adsorventes ocorreu entre

os valores de pH 4-5 tambeacutem observou-se uma diminuiccedilatildeo significativa na

concentraccedilatildeo inicial do metal em pHgt 7 fenocircmeno associado a formaccedilatildeo do

hidroacutexido de niacutequel Ni(OH)2 como eacute mostrado no diagrama de especiaccedilatildeo

Figura 6b [126] Logo os resultados de remoccedilatildeo em pHgt7 natildeo satildeo confiaacuteveis

por causa do efeito da precipitaccedilatildeo do metal

O maior percentual de remoccedilatildeo de niacutequel ocorreu na faixa de pH 4-5

557 634 746 (256 331 343 mg g-1) para o AGIN AGMG e BIO

respectivamente Esse resultado estaacute de acordo com a discussatildeo do

mecanismo de adsorccedilatildeo nesta faixa de pH apresentados nas equaccedilotildees 4-7

onde os grupos superficiais encontram-se desprotonados deixando a

superfiacutecie do adsorvente com carga negativa que permite ligaccedilatildeo com os iacuteons

de niacutequel por atraccedilatildeo eletrostaacutetica ou troca iocircnica [108 112]

52

Thevannan et al [127] obtiveram maacutexima remoccedilatildeo de iacuteons de niacutequel em

pH 4 utilizando palhas de cevada Alomaacute et al [128] obtiveram maior remoccedilatildeo

de iacuteons niacutequel utilizando bagaccedilo de cana em pH 5 Segundo Liu et al [129] a

eficiecircncia na remoccedilatildeo de niacutequel deve estar associada agrave presenccedila de grupos

oxigenados na superfiacutecie dos adsorventes pelos mecanismos de troca iocircnica e

atraccedilatildeo eletrostaacutetica

Figura 6 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de niacutequel em funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes Condiccedilotildees concentraccedilatildeo inicial 500 mg L-1 100 mg do adsorvente 100 mL da soluccedilatildeo do metal em diferentes valores de pH a 25degC e sob agitaccedilatildeo mecacircnica 150 rpm1h b) Diagrama de especiaccedilatildeo do niacutequel em funccedilatildeo do pH em soluccedilatildeo aquosa Fonte Ji e Cooper (1996) [126]

Ainda no estudo de pH para o niacutequel (Figura 6a) os adsorventes AGMG

e BIO apresentaram maiores porcentagens de remoccedilatildeo 634 746

respectivamente seguindo a ordem de adsorccedilatildeo de acordo com a aacuterea

superficial (AGINltAGMGltBIO) jaacute relatada anteriormente e similar agrave obtida

para cobre e zinco A elevada aacuterea superficial desses materiais proporciona

uma maior capacidade adsortiva pela maior disponibilidade de grupos

superficiais [13 124] No caso do hiacutebrido AGMG a fase inorgacircnica formada

tem influecircncia na adsorccedilatildeo dos metais porque a presenccedila de oacutexido de ferro na

faixa de pH 4-5 passa a apresentar cargas negativas permitindo uma atraccedilatildeo

eletrostaacutetica com os iacuteons metaacutelicos como mostrado anteriormente nas

equaccedilotildees 8-10 [15 16 125]

2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo incia

l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60

Concentraccedilatildeo inicial Ni ( mg L-1)

a b

53

No estudo do pH para o cobalto Figura 7a observa-se que a

concentraccedilatildeo inicial da soluccedilatildeo do metal manteve-se constante em todos os

valores de pH estudados A formaccedilatildeo de hidroacutexido de cobalto ocorre para pH

superior a 8 como eacute mostrado na Figura 7b [130] A elevaccedilatildeo do pH da

soluccedilatildeo aumentou a percentagem de remoccedilatildeo dos iacuteons cobalto para todos os

adsorventes mantendo-se constante a partir de pH 4 sem variaccedilatildeo

significativa ateacute pH 8

Figura 7 - a) Porcentagem de remoccedilatildeo e concentraccedilatildeo inicial de cobalto em funccedilatildeo do pH para os trecircs adsorventes Condiccedilotildees concentraccedilatildeo inicial 500 mg L-1 100 mg do adsorvente 100 mL da soluccedilatildeo do metal em diferentes valores de pH a 25degC e sob agitaccedilatildeo mecacircnica 150 rpm1h b) Diagrama de potencial de reduccedilatildeo do cobalto em funccedilatildeo do pH Fonte Garcia et al (2008) [130]

Assim o cobalto apresentou maacutexima capacidade adsortiva na faixa de

pH 4-5 com valores 622 613 752 (354 352 393 mg g-1) para o AGIN

AGMG e BIO respectivamente O aumento do pH da soluccedilatildeo para pHgt3

ocasionou uma diminuiccedilatildeo da competividade dos iacuteons H+ pelos siacutetios de

adsorccedilatildeo tambeacutem ocorreu a desprotonaccedilatildeo dos grupos superficiais como os

carboxilatos deixando a superfiacutecie carregada negativamente [10 16 109 116]

A disponibilidade dos grupos superficiais com carga negativa permite que a

adsorccedilatildeo dos iacuteons cobalto ocorra pelos mecanismos de troca iocircnica e atraccedilatildeo

eletrostaacutetica como mostrado nas Equaccedilotildees 4-7 [108 113]

Kyzas et al [7] estudaram a adsorccedilatildeo de cobalto por biocarvatildeo derivado

das cascas de batata e afirmaram que a adsorccedilatildeo ocorre pelo mecanismo de

2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60

Concentraccedilatildeo inicial Co( mg L-1

)

a b

54

atraccedilatildeo eletrostaacutetica com grupos carboxiacutelicos em pHgt4 Vilvanthan e

Shanthakumar [131] utilizaram flores da espeacutecie Chrysanthemum indicum e

seu biocarvatildeo na adsorccedilatildeo de cobalto em soluccedilatildeo aquosa e obtiveram

maiores remoccedilotildees em pH = 5 Concluiacuteram que o aumento do pH da soluccedilatildeo

permitiu a adsorccedilatildeo pelos siacutetios superficiais desprotonados

Ainda no estudo do pH para o cobalto destaca-se a influecircncia da aacuterea

superficial na capacidade de adsorccedilatildeo dos materiais O BIO apresentou maior

capacidade adsortiva 752 (393 mg g-1) o aumento da capacidade adsortiva

pode estar relacionado com sua elevada aacuterea superficial Tabela 2 Este

comportamento obedeceu agrave ordem crescente de adsorccedilatildeo em funccedilatildeo da aacuterea

superficial dos adsorventes (AGINltAGMGltBIO) discutida anteriormente

Conclui-se assim que a capacidade adsortiva dos adsorventes depende

da protonaccedilatildeo dos grupos funcionais na superfiacutecie da especiaccedilatildeo do metal na

soluccedilatildeo e da aacuterea superficial dos adsorventes Tambeacutem pode-se inferir que a

adsorccedilatildeo de todos os metais estudados pode ser descrita por dois mecanismos

de adsorccedilatildeo troca iocircnica e atraccedilatildeo eletrostaacutetica os quais podem ocorrer

simultaneamente ou de forma predominante Aleacutem disso destaca-se a alta

eficiecircncia dos adsorventes AGMG e BIO na adsorccedilatildeo de metais os quais

apresentaram maiores capacidades adsortivas para todos os metais

estudados nos valores de pH 4 e 5 Esses resultados evidenciam o potencial

tecnoloacutegico dos adsorventes estudados no tratamento de aacuteguas residuaacuterias

contaminadas com metais


A cineacutetica de adsorccedilatildeo determina a velocidade que o adsorbato eacute

transferido para a superfiacutecie do adsorvente avaliando a eficiecircncia do processo

Tambeacutem permite compreender os possiacuteveis mecanismos envolvidos na

adsorccedilatildeo [56 132]

O estudo cineacutetico foi realizado para os adsorventes AGIN BIO e AGMG

ajustando o pH da soluccedilatildeo inicial na faixa de 4-5 para todos os metais em

soluccedilotildees individuais

55

A Figura 8 apresenta a capacidade de adsorccedilatildeo (qads) em funccedilatildeo do

tempo para o adsorvente AGIN Observa-se que a capacidade adsortiva para

todos os metais em estudo aumenta rapidamente nos primeiros 30 minutos o

que pode estar associado agrave grande concentraccedilatildeo de siacutetios ativos disponiacuteveis

inicialmente [109] depois a velocidade diminui ateacute atingir o equiliacutebrio O estudo

cineacutetico demonstrou que nos primeiros 5 minutos o AGIN apresenta uma

capacidade de remoccedilatildeo superior a 50 para todos os metais (Figura 8)

evidenciando o grande potencial desse material na remediaccedilatildeo de metais

porque quanto mais raacutepido os poluentes forem retirados do meio ambiente

menores os danos ambientais

No tempo de equiliacutebrio a capacidade adsortiva variou de 574-766 ou

seja a capacidade adsortiva do AGIN eacute fortemente influenciada pelas espeacutecies

metaacutelicas em estudo podendo ser estabelecida a seguinte ordem crescente de

adsorccedilatildeo NiacutequelltCobaltoltCobreltZinco A diferenccedila da capacidade de

adsorccedilatildeo dos metais pelo AGIN pode ser explicada pela diferenccedila dos raios

iocircnicos dos metais com base na teoria de troca iocircnica e pelas interaccedilotildees dos

aacutecidos-bases duros e moles [133 134]

De acordo com a teoria de troca iocircnica o iacuteon de maior raio teraacute uma

maior afinidade com a superfiacutecie do adsorvente e assim tem preferecircncia na

retenccedilatildeo [134 135] Hossian et al [135] afirmam em seu trabalho de

biossorccedilatildeo de metais utilizando resiacuteduos de repolho que a capacidade

adsortiva maacutexima foi obtida para os metais que possuem raios iocircnicos maiores

Chiban et al [135] relatam que a diferenccedila na remoccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos em

soluccedilotildees individuais ou mistas podem ser explicadas em termos da diferenccedila

do tamanho dos raios iocircnicos dos metais estudados onde a taxa de remoccedilatildeo

foi obtida para o metal de maior raio iocircnico

Os raios iocircnicos para os iacuteons metaacutelicos satildeo cobre 073 Å zinco 074 Å

niacutequel 069 Å e cobalto 065 Å [34] no presente trabalho a sequecircncia da

maacutexima adsorccedilatildeo pelo AGIN em ordem crescente foi

niacutequelltcobaltoltcobreltzinco e obedece a ordem crescente do raio iocircnico Este

comportamento tambeacutem eacute relatado em vaacuterios outros estudos da literatura [133-

136]

56

Outro fator que tambeacutem influencia na preferecircncia do adsorvente por um

determinado metal eacute a interaccedilatildeo aacutecidos-bases duros e moles A teoria de

Pearson fornece uma ordem de reatividade dos metais de acordo com sua

preferecircncia ao se ligar a grupos orgacircnicos [137] Eacute baseada na teoria de Lewis

que define um aacutecido como aceptor de eleacutetrons e base doador de eleacutetrons o

conceito de aacutecidos-bases duros e moles afirma que um aacutecido duro tem

preferecircncia a se ligar a uma base dura enquanto um aacutecido mole prefere uma

base mole [138]

Como mostrado nos dados de FTIR os principais grupos funcionais

presentes na superfiacutecie do AGIN hidroxilas e grupos carboxilatos satildeo bases

duras enquanto as espeacutecies metaacutelicas como Zn(II) o Cu(II) o Ni(II) e o Co(II)

satildeo considerados aacutecidos limiacutetrofes pela classificaccedilatildeo de Pearson e podem se

ligar a bases duras e moles [137 138]

Na remoccedilatildeo utilizando o AGIN o niacutequel teve o menor valor de remoccedilatildeo

(574) quando comparado aos outros metais estudados O comportamento jaacute

era esperado devido sua menor acidez que diminui sua interaccedilatildeo com a

superfiacutecie do AGIN e ainda seu raio iocircnico [133 135 139] Assim pode-se

concluir que o fator que explica a sequecircncia da capacidade maacutexima de

adsorccedilatildeo pelo AGIN eacute o raio iocircnico das espeacutecies metaacutelicas e teoria de Pearson

57

Figura 8 - Eficiecircncia da adsorccedilatildeo de cobre zinco niacutequel e cobalto em relaccedilatildeo ao tempo pelo adsorvente AGIN expressa pela capacidade de adsorccedilatildeo (qads) Condiccedilotildees soluccedilotildees individuais Cobre Ci =6009 mg L-1 pH= 40 Zinco Ci =4815 mg L-1 pH= 40-50 Niacutequel Ci =5003 mg L-1 pH= 40-50 Cobalto Ci =5461 mg L-1 pH= 40-50 100 mg do adsorvente150 rpm a 25ordm C

A Figura 9 apresenta a eficiecircncia da adsorccedilatildeo dos metais pelo

adsorvente BIO em soluccedilotildees individuais Nota-se nos primeiros 30 minutos

uma raacutepida remoccedilatildeo para todos os metais estudados comportamento que

pode estar relacionado agrave grande concentraccedilatildeo de siacutetios ativos disponiacuteveis

inicialmente na superfiacutecie do adsorvente [109] Depois a velocidade diminui ateacute

atingir o equiliacutebrio O estudo cineacutetico demonstrou que nos primeiros 5 minutos o

BIO apresentou uma capacidade de remoccedilatildeo superior a 50 para todos os

metais (Figura 9) destaque para o zinco que apresentou uma taxa de remoccedilatildeo

de 80 Uma alta remoccedilatildeo em um curto intervalo demonstra o potencial

tecnoloacutegico do BIO para uma aplicaccedilatildeo real visto que quanto menor o tempo

que o poluente permanece no ambiente menor o desequiliacutebrio ambiental

provocado

Ainda na Figura 9 observa-se que no tempo de equiliacutebrio a capacidade

adsortiva variou de 70-95 assim conclui-se que a capacidade adsortiva do

BIO eacute influenciada pelas espeacutecies metaacutelicas em estudo comportamento similar

foi observado para o AGIN podendo ser estabelecida a seguinte ordem

0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58

crescente de adsorccedilatildeo niacutequelltcobaltoltcobreltzinco a mesma definida

teoricamente seguindo a teoria do raio iocircnico e teoria de Pearson

Ainda na Figura 9 observa-se que o cobre e o zinco tiveram maiores

remoccedilotildees no tempo de equiliacutebrio de 90 e 95 respectivamente A preferecircncia

por esses metais pode estar relacionada aos seus maiores raios iocircnicos (raio

iocircnico Cu 073 e Zn 074 Å) e maiores valores de acidez [34] De acordo com a

teoria de troca iocircnica aacutetomos com maior raio iocircnico tem preferecircncia na

retenccedilatildeo [134] Comportamento similar foi obtido por Park et al [36] utilizando

biocarvatildeo derivado de folhas de gergelim para remoccedilatildeo de Cu Zn Cd e Pb em

aacutegua onde obtiveram a sequecircncia de adsorccedilatildeo maacutexima de acordo com o maior

raio iocircnico das espeacutecies metaacutelicas Mohan et al [140] aplicaram casca de

madeira e seu biocarvatildeo magneacutetico na remoccedilatildeo de chumbo e caacutedmio em aacutegua

e relataram que a maior adsorccedilatildeo de chumbo estava associada ao seu maior

raio iocircnico (132 Aring) quando comparado ao caacutedmio (103Aring)

Figura 9 - Eficiecircncia da adsorccedilatildeo de cobre zinco niacutequel e cobalto em relaccedilatildeo ao tempo pelo adsorvente BIO expressa pela capacidade de adsorccedilatildeo (qads) Condiccedilotildees soluccedilotildees individuais Cobre Ci =6949 mg L-1 pH= 40 Zinco Ci =4516 mg L-1 pH= 40-50 Niacutequel Ci =4769 mg L-1 pH= 40-50 Cobalto Ci =5258 mg L-1 pH= 40-50 100 mg do adsorvente 150 rpm a 25ordm C

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo dos metais pelo adsorvente AGMG eacute

apresentada na Figura 10 Nota-se o mesmo comportamento do AGIN e do

BIO em que haacute um aumento da capacidade adsortiva nos primeiros 30 minutos

0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59

para todos os metais depois a velocidade diminui ateacute atingir o equiliacutebrio A

adsorccedilatildeo raacutepida no iniacutecio do estudo pode ser atribuiacuteda a alta concentraccedilatildeo dos

siacutetios ativos inicialmente disponiacuteveis para interagir com os iacuteons metaacutelicos [109]

Ainda na Figura 10 observa-se que em apenas 5 minutos o AGMG apresenta

uma capacidade de remoccedilatildeo superior a 40 para todos os metais com

destaque para o zinco com remoccedilatildeo de 60 demostrando maior afinidade

desse metal com o adsorvente

Figura 10 - Eficiecircncia da adsorccedilatildeo de cobre zinco niacutequel e cobalto em relaccedilatildeo ao tempo pelo adsorvente AGMG expressa pela capacidade de adsorccedilatildeo (qads) Condiccedilotildees soluccedilotildees individuais Cobre Ci =5048 mg L-1 pH= 40 Zinco Ci =4684 mg L-1 pH= 40-50 Niacutequel Ci =4455 mg L-1 pH= 40-50 Cobalto Ci =5481 mg L-1 pH= 40-50 100 mg do adsorvente 150 rpm a 25ordm C

Como no estudo do AGIN e do BIO o AGMG tambeacutem apresentou uma

sequecircncia de adsorccedilatildeo influenciada pelas espeacutecies metaacutelicas em estudo e a

capacidade maacutexima de adsorccedilatildeo no tempo de equiliacutebrio variou de 58-80

Essa diferenccedila pode estar relacionada ao tamanho do raio iocircnico dos iacuteons

metaacutelicos de acordo com a teoria de troca iocircnica e as interaccedilotildees aacutecidas e

bases duras como explicadas anteriormente A sequecircncia da capacidade

maacutexima para o AGMG foi cobaltoltniacutequelltcobreltzinco a mesma esperada

teoricamente de acordo com a teoria da troca iocircnica e Pearson Observando

apenas uma inversatildeo na porcentagem de remoccedilatildeo do cobalto em relaccedilatildeo ao

niacutequel para os demais adsorventes a menor remoccedilatildeo foi observada para o

0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60

niacutequel mas para o AGMG foi para o cobalto com 580 esse comportamento

pode estar associado agrave fase inorgacircnica do hiacutebrido que conteacutem ferrita de

cobalto A presenccedila do metal nessa fase pode criar uma repulsatildeo eletrostaacutetica

com os iacuteons Co (II) presentes na soluccedilatildeo e como consequecircncia a adsorccedilatildeo

para o metal natildeo eacute efetiva

Os valores de tempo de equiliacutebrio capacidade de adsorccedilatildeo qads e

remoccedilatildeo () obtidos pelos adsorventes (AGIN BIO e AGMG) estatildeo

apresentados na Tabela 3 Observa-se que para todos os adsorventes o

equiliacutebrio foi atingido em curtos intervalos de tempo (40-90 min) Tambeacutem

destaca-se a alta eficiecircncia do AGMG e BIO para a remoccedilatildeo dos metais A

eficiecircncia da remoccedilatildeo em um curto intervalo de tempo demostra o potencial

tecnoloacutegico desses adsorventes para a remediaccedilatildeo de metais em aacuteguas

Tabela 3 ndash Valores do tempo de equiliacutebrio (teq) capacidade de adsorccedilatildeo (qads) e remoccedilatildeo () dos metais pelos adsorventes AGMG BIO e AGIN

Adsorvente Dados Cobre Zinco Niacutequel Cobalto

AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60

Remoccedilatildeo () 806 816 615 580

BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40


Comparando-se os resultados do estudo cineacutetico do AGIN BIO e AGMG

para remoccedilatildeo de cobre niacutequel zinco e cobalto com alguns dados reportados na

literatura apresentados na Tabela 4 eacute notaacutevel que os adsorventes produzidos a

partir da biomassa aguapeacute potencializaram a capacidade adsortiva da referida

biomassa demonstrando um oacutetimo desempenho como adsorventes para a

remoccedilatildeo de metais e com capacidade de aplicaccedilatildeo em amostras reais

61

Tabela 4 ndash Comparaccedilatildeo das condiccedilotildees empregadas e resultados alcanccedilados por diversos adsorventes na remoccedilatildeo de metais

Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente

(g) Adsorvente Tempo

(min) Remoccedilatildeo

() Ref

Cu 180 20 01 Quitosana 1440 95 Mende et al [5]

Ni 100 100 05 Casca de amendoim 180 38 Abdelfattah et al [6]

Co 200 20 002 Biocarvatildeo ativado com

H3PO4 derivado da casca de batata

180 875 Kyzas et al[7]

Zn 150 50 02 Biocarvatildeo derivado da

palha de Sida Hermaphrodita

1440 93 Bogusz et al[8]

Ni 180 20 01 Flocos de quitosana 1440 75 Mende et

al [5]

Zn 50 10 01 Hiacutebrido magneacutetico

derivado do aguapeacute (AGMG)

90 816 Este trabalho

Cu 50 10 01 AGMG 60 806 Este trabalho

Zn 50 10 01 Biocarvatildeo derivado do aguapeacute (BIO) 40 959 Este

trabalho

Co 50 10 01 Biocarvatildeo derivado do aguapeacute (BIO) 90 859 Este

trabalho

Ni 50 10 01 Aguapeacute in natura (AGIN) 60 574 Este trabalho

62

Para compreender a cineacutetica de adsorccedilatildeo e os mecanismos envolvidos

no processo foram criados vaacuterios modelos matemaacuteticos que descrevem as

interaccedilotildees envolvidas na cineacutetica de adsorccedilatildeo [122 132] Dentre os modelos

destacam-se o de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda os quais foram

aplicados para correlacionar os dados de adsorccedilatildeo para todos os metais

O modelo de pseudo-primeira ordem descreve a adsorccedilatildeo com o

princiacutepio de que a velocidade da adsorccedilatildeo do adsorvato em relaccedilatildeo ao tempo eacute

diretamente proporcional agrave diferenccedila da concentraccedilatildeo de equiliacutebrio e a

quantidade de adsorvato adsorvido A forma linearizada da equaccedilatildeo que

descreve o modelo eacute apresentada na Equaccedilatildeo 11 [141]

119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)

Onde qt e qe satildeo as quantidades adsorvidas (mg g-1) no tempo e no

equiliacutebrio k1 eacute a constante de primeira ordem e t o tempo do estudo [139] As

constantes k1 e qe podem ser calculadas a partir da inclinaccedilatildeo e intersecccedilatildeo da

reta do graacutefico linear log(qe-qt) versus t respectivamente [132 142]

O modelo pseudo-segunda ordem considera que a velocidade da reaccedilatildeo

depende da quantidade de adsorvato adsorvido na superfiacutecie do adsorvente e

da quantidade adsorvida no equiliacutebrio [143] A equaccedilatildeo linearizada do modelo

pseudo-segunda ordem eacute apresentada na equaccedilatildeo 12

119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)

Onde qt e qe satildeo as quantidades adsorvidas no tempo e no equiliacutebrio

respectivamente t eacute o tempo no estudo e k2 representa uma constante cineacutetica

de segunda ordem [143] Para determinar as constantes k2 e qe plota-se um

graacutefico linear de tqt versus t como descrito na Equaccedilatildeo 12

63

A equaccedilatildeo de pseudo-segunda ordem descreve mecanismo de

adsorccedilatildeo como a quimissorccedilatildeo envolvendo forccedilas de valecircncia atraveacutes de

compartilhamento ou troca de eleacutetrons entre o adsorvente e o adsorbato

reaccedilatildeo de troca iocircnica complexaccedilatildeo ou quelaccedilatildeo [122 142]

Os valores calculados das constantes de velocidade capacidade de

adsorccedilatildeo e coeficientes de correlaccedilatildeo (r2) para os metais satildeo apresentados na

Tabela 5 O modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor descreveu a

cineacutetica de adsorccedilatildeo dos metais estudados com os trecircs adsorventes em

funccedilatildeo dos maiores valores de coeficientes de correlaccedilatildeo quando comparados

com os de pseudo-primeira ordem Aleacutem disso os valores de qe calculados

pelo modelo de pseudo-segunda ordem satildeo coerentes com os valores de qe

experimental significando o melhor ajuste a esse modelo Assim pode-se

inferir que o mecanismo limitante da velocidade de remoccedilatildeo dos metais pelos

adsorventes BIO AGMG e AGIN eacute a quimissorccedilatildeo uma adsorccedilatildeo quiacutemica na

qual se formam ligaccedilotildees quiacutemicas entre a superfiacutecie do adsorvente e o

adsorvato [122 142] Isso vem corroborar com o discutido anteriormente a

troca iocircnica eou a atraccedilatildeo eletrostaacutetica satildeo os principais mecanismos que

descrevem a adsorccedilatildeo no presente trabalho

64

Tabela 5 ndash Paracircmetros cineacuteticos de adsorccedilatildeo de cobre zinco niacutequel e cobalto pelos materiais adsorventes

Cobre

Pseudo-Primeira Ordem Pseudo-Segunda Ordem

Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956

qe = experimental qcalc = calculado

Para aplicaccedilatildeo em amostra real o adsorvente hiacutebrido AGMG com

propriedades magneacuteticas apresenta requisitos superiores em comparaccedilatildeo aos

demais materiais porque soluciona um dos principais desafios da adsorccedilatildeo

quando utiliza-se um adsorvente tradicional em uma situaccedilatildeo real o qual

consiste na separaccedilatildeo do adsorvente do meio aquoso Por apresentar

propriedades magneacuteticas o AGMG pode ser separado do meio por accedilatildeo de um

campo magneacutetico externo tornando o processo mais simples e raacutepido natildeo

necessitando de processos de separaccedilatildeo como a filtraccedilatildeo que eleva os

custos da adsorccedilatildeo e gera poluiccedilatildeo secundaacuteria Aleacutem disso a capacidade

adsortiva do material AGMG foi suficientemente alta Ademais o referido

material eacute obtido por um processo simples de siacutentese agrave temperatura ambiente

tornando-o um adsorvente economicamente viaacutevel diferentemente do

65

biocarvatildeo que exige um alto consumo energeacutetico e uma estrutura complexa

para a sua produccedilatildeo aleacutem da possiblidade de geraccedilatildeo de poluentes durante a

piroacutelise da biomassa Assim as proacuteximas etapas do presente estudo seratildeo

conduzidas apenas para o adsorvente AGMG por ter apresentado

caracteriacutesticas superiores aos demais

423 Isoterma de adsorccedilatildeo

As isotermas de adsorccedilatildeo satildeo essenciais para a compreensatildeo do

mecanismo envolvido na adsorccedilatildeo as quais avaliam a relaccedilatildeo da concentraccedilatildeo

do adsorbato na fase soacutelida com a concentraccedilatildeo do adsorbato na soluccedilatildeo em

equiliacutebrio sob temperatura constante Descrevendo o comportamento do

adsorvente prevendo sua capacidade maacutexima de adsorccedilatildeo que permite a

otimizaccedilatildeo do processo para uma aplicaccedilatildeo em escala industrial [122] Existem

diversos modelos de isotermas que descrevem a adsorccedilatildeo os mais aplicados

satildeo o de Freundlich e de Langmuir [122 144]

A Figura 11 apresenta os graacuteficos da capacidade adsortiva do AGMG em

funccedilatildeo da concentraccedilatildeo (11a) e da concentraccedilatildeo em funccedilatildeo da taxa de

remoccedilatildeo (11b) ambos para cobre zinco e niacutequel Esse estudo natildeo foi

realizado para o cobalto devido agrave baixa capacidade adsortiva do AGMG para o

metal Ainda na Figura 11a pode-se observar que o AGMG apresentou uma

capacidade adsortiva (qe) crescente em todas as concentraccedilotildees dos metais

demostrando sua eficiecircncia e potencial para a remediaccedilatildeo de cobre zinco e

niacutequel em aacutegua

Tambeacutem na Figura 11 eacute notoacuterio que em concentraccedilotildees mais baixas (5 e

50 mg L-1) o AGMG apresentou as taxas de remoccedilatildeo mais elevadas para todos

os metais (838 e 806 para o cobre 952 e 8605 para o zinco e 771 e

614 para o niacutequel) esse comportamento era o esperado jaacute que em

concentraccedilotildees menores o nuacutemero de iacuteons metaacutelicos em soluccedilatildeo eacute menor e o

material teraacute uma quantidade maior de siacutetios de adsorccedilatildeo disponiacuteveis [6] Para

a concentraccedilatildeo mais elevada 250 mg L-1 houve uma taxa de remoccedilatildeo de 444

66

593 e 340 para o cobre zinco e niacutequel respectivamente Os resultados

caracterizam o potencial do AGMG para a remediaccedilatildeo dos metais tanto em um

ambiente com concentraccedilotildees baixas como tambeacutem viabiliza uma possiacutevel

aplicaccedilatildeo do adsorvente para tratamento de efluentes industriais [89] Assim

os dados revelam que a capacidade adsortiva do AGMG eacute dependente da

concentraccedilatildeo do adsorbato para a faixa estudada

Alguns trabalhos relatam comportamento similar Yargiccedil et al [65] em

seu trabalho com resiacuteduo de tomate como adsorvente para remoccedilatildeo de cobre

em soluccedilatildeo aquosa observaram que aumento da concentraccedilatildeo de cobre reduz

a porcentagem de adsorccedilatildeo Matouq et al [136] afirmaram que o aumento da

concentraccedilatildeo dos metais na soluccedilatildeo diminuiu a taxa de remoccedilatildeo

Figura 11 - a) Graacutefico da capacidade adsortiva do AGMG em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo inicial dos metais b) Graacutefico da taxa de remoccedilatildeo do AGMG em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo inicial dos metais Condiccedilotildees 100 mg do adsorvente AGMG 100 mL da soluccedilatildeo do metal a 25degC sob 150 rpm no tempo de equiliacutebrio

Para avaliar os dados das isotermas obtidos usando o AGMG e

compreender os mecanismos de adsorccedilatildeo foram aplicados dois modelos

matemaacuteticos o Freundlich e o de Langmuir

A isoterma de Freundlich eacute uma equaccedilatildeo empiacuterica aplicada para

descrever sistemas de adsorccedilatildeo em multicamadas que ocorrem em superfiacutecies

0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)

Concentraccedilatildeo inical ( mg L-1

)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)

Concentraccedilatildeo inicial ( mg g-1

)

Zn

Cu

Ni

a b

67

heterogecircneas Este modelo diz que a diminuiccedilatildeo logariacutetmica da energia ocorre

agrave medida que a superfiacutecie do adsorvente eacute coberta pelo soluto [11] A isoterma

de Freundlich eacute representada pela equaccedilatildeo 13 e na forma linearizada pela

equaccedilatildeo 14 [144] 119902 = 119862 frasl (13) 119902 = 119870 + 119862 (14)

Onde qe eacute a quantidade adsorvida no equiliacutebrio (mg g-1) Ce eacute a

concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo no equiliacutebrio Kf e n satildeo constantes da isoterma de

Freundlich relacionada com capacidade maacutexima de adsorccedilatildeo do adsorvente

por unidade de concentraccedilatildeo no tempo equiliacutebrio e intensidade de adsorccedilatildeo

respectivamente e podem ser calculadas a partir da intersecccedilatildeo e inclinaccedilatildeo

da reta do graacutefico linear ln qe versus ln Ce [144]

Segundo Rath et al [146] a constante de Freundlich n avalia a

interaccedilatildeo do adsorvente com o adsorbato no processo de adsorccedilatildeo Quando n

eacute 1 a particcedilatildeo das suas fases soacutelido e liacutequido eacute independente da

concentraccedilatildeo quando 1n eacute menor que 1 sugere que o processo de adsorccedilatildeo eacute

favoraacutevel ou seja implica em maior interaccedilatildeo entre o adsorvente e o

adsorbato E quando o valor de 1n estaacute acima de 1 indica o processo de

adsorccedilatildeo cooperativa

A isoterma de Langmuir atribui dois pontos principais no processo de

adsorccedilatildeo o primeiro que a adsorccedilatildeo ocorre em superfiacutecie homogecircnea e o

segundo que a adsorccedilatildeo ocorre em monocamadas com capacidade maacutexima de

adsorccedilatildeo ocorrendo quando as moleacuteculas adsorvidas formam uma camada

saturada na superfiacutecie do adsorvente Este modelo de isoterma eacute representa

pela Equaccedilatildeo 15 e na forma linearizada pela Equaccedilatildeo 16 [6 115 144 146]

119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)


concentraccedilatildeo da soluccedilatildeo no equiliacutebrio qmax e Kl satildeo constantes da isoterma de

Langmuir relacionada com capacidade maacutexima de adsorccedilatildeo e energia de

adsorccedilatildeo respectivamente e podem ser calculadas a partir da intersecccedilatildeo e

inclinaccedilatildeo da reta do graacutefico linear 1qe versus 1 Ce

Na Tabela 6 observa-se que os dados de adsorccedilatildeo do AGMG

ajustaram-se ao modelo de Langmuir apresentando boa correlaccedilatildeo linear na

faixa de concentraccedilatildeo estudada (5 - 250 mg g-1) coeficiente de correlaccedilatildeo r2

entre 09973- 09999 no tempo de equiliacutebrio assumindo pelo modelo que a

remoccedilatildeo desses metais pelo AGMG ocorre em monocamadas com superfiacutecie

homogecircnea e siacutetios ativos de mesma energia de ligaccedilatildeo Estes resultados

estatildeo coerentes com os dados da literatura os quais demostram ser o modelo

de isoterma de Langmuir o que melhor exibiu o ajuste para descrever o

processo de adsorccedilatildeo utilizando o adsorvente casca de eucalipto para

remoccedilatildeo de zinco [115] semente de Eriobotrya japonica para remoccedilatildeo de

cobre [114] e fibra de linho para remoccedilatildeo de cobre chumbo e zinco[146]

Os valores de capacidade maacutexima calculada (qmax) Tabela 6 de 183

mg g-1 para o cobre 101 mg g-1 para o zinco e 733 mg g-1 para o niacutequel

demonstram o potencial de AGMG para remediaccedilatildeo desses metais em aacutegua O

valor da constante de Freundlich (n) natildeo foi avaliado porque os dados natildeo se

ajustaram tatildeo bem ao modelo

69

Tabela 6 ndash Dados de adsorccedilatildeo dos modelos de Langmuir e Freundlich para o AGMG

Langmuir Freundlich

Metal qmax(mg g-1) KL (L mg-1) R2 n Kf(mg g-1) R2

Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683

424 Soluccedilatildeo Mista

Os estudos de adsorccedilatildeo de metais em aacutegua satildeo explorados em

soluccedilotildees contendo apenas um metal mas em ambiente real contaminado

como rios e lagos ou ateacute no efluente real encontram-se diversos iacuteons

metaacutelicos E com isso satildeo necessaacuterios estudos que avaliam a capacidade de

atuaccedilatildeo do adsorvente nesses ambientes Assim para avaliar a capacidade

adsortiva do AGMG em soluccedilatildeo multielementar testes foram realizados

utilizando soluccedilotildees mistas de cobre zinco e niacutequel preparadas em aacutegua

destilada aacutegua do mar e aacutegua do rio com o intuito de simular uma amostra

real e assim avaliar o efeito matriz na capacidade adsortiva do AGMG

A Figura 12 apresenta a porcentagem de remoccedilatildeo dos metais pelo

adsorvente AGMG nas diferentes soluccedilotildees mistas Observa-se a remoccedilatildeo dos

metais com a seguinte ordem de seletividade CugtZngtNi em todas as soluccedilotildees

mistas e ela foi diferente dos resultados obtidos para as soluccedilotildees individuais

Este resultado pode ser explicado em relaccedilatildeo agrave afinidade do soluto com a

superfiacutecie do adsorvente e fase aquosa [147] Por sua vez a afinidade estaacute

relacionada com o raio iocircnico dos metais e seu tamanho

Como relatado anteriormente no estudo cineacutetico quanto maior o raio

iocircnico dos iacuteons metaacutelicos maior a sua capacidade de retenccedilatildeo na superfiacutecie do

70

adsorvente devido a isso cobre e o zinco tiveram maior retenccedilatildeo pelo AGMG

nas soluccedilotildees mistas (Figura 12) O tamanho dos iacuteons tambeacutem influencia no

processo de adsorccedilatildeo em soluccedilotildees mistas uma vez que em iacuteons grandes a

densidade de carga eacute menor consequentemente a interaccedilatildeo com as moleacuteculas

de aacutegua eacute fraca permitindo que estes permaneccedilam mais disponiacuteveis para

interagir com adsorvente Jaacute para iacuteons menores a entalpia de hidrataccedilatildeo eacute

maior logo a interaccedilatildeo com aacutegua eacute preferiacutevel favorecendo a permanecircncia na

soluccedilatildeo [135 147] Estes fatos explicam a ordem de seletividade da remoccedilatildeo

dos metais nas soluccedilotildees mistas estudadas (Figura 12)

A aacutegua do mar e do rio apresentam uma composiccedilatildeo complexa

contendo sais dissolvidos como Ca Mg Na e Cl e mateacuteria orgacircnica [148]

Estes iacuteons podem competir pelos siacutetios de adsorccedilatildeo do AGMG diminuindo a

eficiecircncia da adsorccedilatildeo dos metais em estudo Comparando as trecircs soluccedilotildees

mistas (aacutegua do rio aacutegua do mar e aacutegua destilada) Figura 12 nota-se que

houve pequena variaccedilatildeo na porcentagem de remoccedilatildeo dos metais onde a

soluccedilatildeo de aacutegua do mar apresentou remoccedilatildeo para Cu Zn e Ni de 909

487 e 119 respectivamente a soluccedilatildeo de aacutegua destilada a remoccedilatildeo foi

843 676 e 339para Cu Zn e Ni respectivamente jaacute a soluccedilatildeo com

aacutegua do rio apresentou a maior remoccedilatildeo para Cu e Zn 860 e 602

respectivamente evidenciando a seletividade do AGMG por esses metais

mesmo na presenccedila de iacuteons competitivos na soluccedilatildeo E assim pode ser

considerado um adsorvente em potencial para aplicaccedilatildeo em tratamento de

ambientes aquaacuteticos contaminados

Ainda na Figura 12 observa-se que a remoccedilatildeo do Ni foi baixa em todas

as soluccedilotildees mistas (lt339) isso ocorreu pela baixa seletividade e afinidade

do AGMG com este metal Jaacute para o cobre a remoccedilatildeo foi superior em todas as

soluccedilotildees mistas (gt843) demonstrando a maior afinidade do AGMG pelo

cobre Alguns estudos apresentam resultados similares quando avaliaram a

porcentagem de remoccedilatildeo de metais em soluccedilotildees mistas [36 66 67]

71

Park et al[36] em seu estudo com biocarvatildeo derivado de folhas de

seacutesamo para a adsorccedilatildeo de Cd Cr Cu Pb e Zn em soluccedilatildeo individual e mista

obtiveram a seguinte ordem de adsorccedilatildeo PbgtCugtCrgtZngtCd em soluccedilatildeo mista

demonstrando uma alta afinidade do biocarvatildeo para o chumbo e o cobre

Segundo Park et al[36] a alta remoccedilatildeo de chumbo e cobre estaacute diretamente

relacionado ao raio hidratado e as caracteriacutesticas quiacutemicas dos metais como a

eletronegatividade Sciban et al [66] avaliaram a capacidade adsortiva da

serragem para a remoccedilatildeo de metais em aacutegua de galvanoplastia constituiacuteda por

uma mistura de Cu Zn e Cd e obtiveram maior remoccedilatildeo de cobre frente aos

outros metais Segundo os autores a maior adsorccedilatildeo do cobre em todas as

condiccedilotildees estudadas estaacute relacionada agrave sua natureza paramagneacutetica e alta

eletronegatividade

Figura 12 - Porcentagem de remoccedilatildeo de cobre niacutequel e zinco em soluccedilotildees mistas em aacutegua destilada aacutegua do mar e aacutegua do rio pelo adsorvente AGMG Condiccedilotildees Ci =500 mg L-1 100 mg do adsorvente AGMG 100 mL da soluccedilatildeo mista a 25degC sob 150 rpm1h

A Figura 13 apresenta a remoccedilatildeo dos metais pelo AGMG em soluccedilotildees

mistas e individual Observa-se que a remoccedilatildeo do cobre permanece alta

Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)

Soluccedilatildeo mista

Cu

Zn

Ni

72

(gt80) independente da soluccedilatildeo e evidenciam a preferecircncia do AGMG por

esse metal mesmo na presenccedila de iacuteons competitivos e outros metais Jaacute para

o Zn e Ni haacute uma diminuiccedilatildeo da remoccedilatildeo nas soluccedilotildees mistas em comparaccedilatildeo

com a soluccedilatildeo individual de cada metal comportamento que ocorre devido agrave

competitividade dos metais com os siacutetios de adsorccedilatildeo presentes no AGMG [36

66] Aleacutem disso em sistemas mistos as repulsotildees eletrostaacuteticas entre os iacuteons

metaacutelicos podem aumentar limitando sua adsorccedilatildeo [67]

Segundo Abbas et al [149] em sistemas mistos espera-se uma

diminuiccedilatildeo da remoccedilatildeo dos metais devido agrave concorrecircncia de diferentes iacuteons

metaacutelicos pelos siacutetios de adsorccedilatildeo jaacute em soluccedilatildeo individual isso natildeo ocorre

Esse comportamento tambeacutem foi relatado por Guo et al [150] que utilizaram

quitosana magneacutetica para a remoccedilatildeo de Pb(II) Zn(II) e Cd(II) em sistema misto

e individual e observaram que em soluccedilatildeo mista houve competiccedilatildeo entre os

iacuteons metaacutelicos tornando-se intensa com o aumento da concentraccedilatildeo inicial dos

metais Os resultados foram associados agraves propriedades dos iacuteons como raio

hidratado eletronegatividade e constante de coordenaccedilatildeo

Figura 13 - Comparaccedilatildeo na remoccedilatildeo de cobre niacutequel e zinco em soluccedilotildees mistas e individuais pelo adsorvente AGMG Condiccedilotildees Ci =500 mg L-1 100 mg do adsorvente AGMG 100 mL da soluccedilatildeo mista a 25degC sob 150 rpm1h

Individual Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73

Pela teoria de troca iocircnica um dos possiacuteveis mecanismos presente no

processo de adsorccedilatildeo dos metais pelo AGMG leva em consideraccedilatildeo os raios

iocircnicos dos iacuteons metaacutelicos (Cu 073 Å e Zn 074 Å) Como o zinco tem maior

raio esperava-se sua maior remoccedilatildeo quando comparado ao cobre [3436]

Mas pela Figura 13 nota-se que haacute uma inversatildeo deste comportamento onde

em soluccedilotildees mistas a sequecircncia de adsorccedilatildeo foi CugtZngtNi demonstrando

maior seletividade do AGMG para o cobre Isso pode estar associado agrave troca

de Zn por Cu nos siacutetios de adsorccedilatildeo diminuindo a adsorccedilatildeo do Zn [151]

A seletividade do AGMG por cobre pode estar relacionado agraves

propriedades quiacutemicas do metal Segundo Moacutedenes et al [71] em um sistema

misto a adsorccedilatildeo competitiva dos metais estaacute associada agraves caracteriacutesticas dos

mesmos Park et al [151] em seu estudo com biocarvatildeo derivado da casca de

arroz para adsorccedilatildeo de cobre e zinco em soluccedilatildeo mista obtiveram maior

remoccedilatildeo de cobre segundo os autores a preferecircncia da adsorccedilatildeo do cobre

estaacute associado ao raio hidratado (Cu 419 Å e Zn 430 Å) e a constante de

hidroacutelise relativamente baixa (Cu 80 e Zn 90) estas caracteriacutesticas

possibilitam uma alta atraccedilatildeo eletrostaacutetica para troca com os siacutetios ativos na

superfiacutecie do biocarvatildeo Portanto a aplicaccedilatildeo do AGMG em soluccedilotildees mistas

demonstrou a eficiecircncia para a remoccedilatildeo simultacircnea de cobre zinco e niacutequel

com destaque para a alta seletividade para o cobre


Para avaliar a capacidade de reutilizaccedilatildeo do AGMG foram realizados

quatro ciclos de adsorccedilatildeo seguidos sem utilizaccedilatildeo de processo de dessorccedilatildeo

em soluccedilatildeo mista de cobre zinco e niacutequel em aacutegua do rio e os resultados

obtidos estatildeo apresentados na Figura 14 Nota-se que a eficiecircncia da adsorccedilatildeo

variou para cada metal sendo que para o cobre a adsorccedilatildeo permaneceu

elevada em todos os ciclos com 774 de remoccedilatildeo no primeiro ciclo e 719

74

no quarto ciclo Para o zinco e niacutequel a remoccedilatildeo diminuiu a cada ciclo sendo

que no terceiro ciclo natildeo haacute mais remoccedilatildeo de niacutequel Esse comportamento

pode estar associado agrave preferecircncia dos siacutetios de adsorccedilatildeo do AGMG pelo

cobre os quais permanecem preenchidos com esses iacuteons impedindo que

adsorccedilatildeo para os outros metais seja eficiente

O processo de dessorccedilatildeo em um sistema de reutilizaccedilatildeo do adsorvente

eacute aplicado para liberar os siacutetios de adsorccedilatildeo retirando os iacuteons metaacutelicos

permitindo sua reinserccedilatildeo em um novo ciclo de adsorccedilatildeo Neste estudo

nenhum processo de dessorccedilatildeo foi aplicado mas a eficiecircncia da adsorccedilatildeo de

cobre permaneceu elevada ateacute o uacuteltimo ciclo de reutilizaccedilatildeo (Figura 14) Este

resultado pode estar ocorrendo devido o mecanismo de agitaccedilatildeo que permite

a dispersatildeo do adsorvente deixando as partiacuteculas menores ocasionando um

aumento da aacuterea superficial o qual disponibiliza mais siacutetios ativos na interaccedilatildeo

com os metais e consequentemente os iacuteons satildeo adsorvidos

Assim o AGMG pode ser utilizado em sucessivos ciclos de adsorccedilatildeo

para a remoccedilatildeo de cobre com alta eficiecircncia sem uso de dessorccedilatildeo um

grande diferencial dos processos de adsorccedilatildeo encontrados na literatura [20

83] Jaacute que os mesmos aumentam os custos da adsorccedilatildeo o tempo e produzem

mais resiacuteduos

75

Figura 14 - Ciclos de reutilizaccedilatildeo do AGMG em soluccedilatildeo mista Condiccedilotildees Ci =500 mg L-1 100 mg do adsorvente AGMG 100 mL da soluccedilatildeo mista a 25degC sob 150 rpm1h

Os resultados dos ciclos de reutilizaccedilatildeo do AGMG para remoccedilatildeo de

cobre niacutequel zinco em aacutegua do rio satildeo comparados com alguns dados

reportados na literatura e estatildeo apresentados na Tabela 7 O AGMG destaca-

se entre os adsorventes pois aleacutem da eficiecircncia em sucessivos ciclos de

adsorccedilatildeo em soluccedilatildeo mista de metais o processo eacute realizado sem uso da

dessorccedilatildeo jaacute que o mesmo aumenta os custos do processo de adsorccedilatildeo

Ademais eacute derivado de uma biomassa abundante sem valor econocircmico com

rota de siacutentese simples e sem uso de solventes toacutexicos Sendo assim um

adsorvente com alto potencial tecnoloacutegico para aplicaccedilatildeo em escala real

1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)

Ciclos de adsorccedilatildeo

Cu

Zn

Ni

76

Tabela 7 ndash Comparaccedilatildeo da capacidade de reutilizaccedilatildeo de diversos adsorventes na remoccedilatildeo de metais em aacutegua

Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente

Nuacutemero de ciclos de adsorccedilatildeo

Tempo de adsorccedilatildeo

(min)

Processo de dessorccedilatildeo

Variaccedilatildeo da porcentagem de remoccedilatildeo nos ciclos

()

Ref

Cu 100 Nanocomposito

de pectina e oacutexido de ferro

5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]

Cu 100 Quitosana magneacutetica 4 240 EDTA 01 M

3h 90-90 Yuwei amp Jianlong [20]

Zn 25 Hiacutebrido polimeacuterico PMDATMSPEDA 4 1440 HCl 01 M 24h 686-600

Alsohaimi et al [83]

Pb 25 Hiacutebrido polimeacuterico PMDATMSPEDA 4 1440 HCl 01 M 24h 845-600


Pb 20 Hiacutebrido magneacutetico

nanotubo de carbono CoFe2O4

5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]

Cr 70 Hiacutebrido ferrita de cobalto MON 5 60 HCl 05 M 30

min 96-82 Cruz et al [19]

Cu 50 AGMG 4 60 Nenhum processo 77-71 Este trabalho

77

426 Aplicaccedilatildeo Cataliacutetica

O resiacuteduo do AGMG saturado com metais (AGMG-sat) foi avaliado como

catalisador na reduccedilatildeo do 4-nitrofenol (4-NF) com NaBH4 Os resiacuteduos

produzidos no processo de adsorccedilatildeo satildeo um grande problema da teacutecnica

normalmente grandes volumes satildeo gerados Eacute de grande relevacircncia o

desenvolvimento de processos de adsorccedilatildeo que se encaixem nos princiacutepios de

simbiose industrial contribuindo para a proteccedilatildeo ambiental e agregando valor

aos resiacuteduos finais reinserindo-os como mateacuteria prima em novos processos

A reduccedilatildeo cataliacutetica do 4-nitrofenol com NaBH4 foi escolhida em virtude

do 4-nitrofenol ser um poluente orgacircnico toacutexico possuir alta estabilidade e

solubilidade em aacutegua o que dificulta sua remoccedilatildeo utilizando teacutecnicas

convencionais Com isso sua reduccedilatildeo eacute uma soluccedilatildeo viaacutevel e amigaacutevel ao

meio ambiente Ademais o produto gerado 4-aminofenol eacute insumo para

diversos segmentos industriais por exemplo na induacutestria farmacecircutica na

preparaccedilatildeo de paracetamol e outros antipireacutetico [19 95]

A Figura 15 apresenta o espectro visiacutevel da reduccedilatildeo cataliacutetica do 4-

nitrofenol antes e apoacutes a adiccedilatildeo dos resiacuteduos AGMG-sat dos ciclos de

reutilizaccedilatildeo Observa-se que antes da adiccedilatildeo do AGMG-sat um pico em 400nm

eacute visto referente aos iacuteons nitrofenolatos formados com a adiccedilatildeo do NaBH4

Com a adiccedilatildeo do AGMG-sat houve uma descoloraccedilatildeo da soluccedilatildeo

evidenciando o desaparecimento da banda em 400nm e a formaccedilatildeo da banda

em 300nm que eacute caracteriacutestico da formaccedilatildeo do 4-aminofenol produto final da

reduccedilatildeo do 4-nitrofenol [95]

78

Figura 15 - Espectro UV-Viacutesivel da reduccedilatildeo cataliacutetica do 4-nitrofenol com NaBH4 catalisada com AGMG-sat

Para avaliar a eficiecircncia cataliacutetica do AGMG-sat o mesmo foi reutilizado

em dez ciclos de reduccedilatildeo do 4-nitrofenol (Figura15 13) e avaliado sua taxa de

conversatildeo em cada ciclo como mostrado na Tabela 8 A taxa de conversatildeo

nos ciclos variou de 889-100 e o tempo se manteve reduzido (21-26 s) em

todos os ciclos de reutilizaccedilatildeo do AGMG-sat evidenciando o potencial do

material como catalisador da reduccedilatildeo do 4-nitrofenol

200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia

Comprimento de onda ( nm)

PNF+NaBH4

1ordm Ciclo AGMG-sat










79

Tabela 8 ndash Tempo e taxa de conversatildeo para a reduccedilatildeo do 4-NF utilizando AGMG-sat

Comparando os resultados do AGMG-sat como catalisador da reduccedilatildeo

do 4-nitrofenol com os resultados da literatura apresentados na Tabela 9 o

AGMG-sat destaca-se pela sua eficiecircncia em um curto intervalo de tempo e

capacidade de reutilizaccedilatildeo no miacutenimo em dez ciclos Aleacutem disso trata-se de

um material que seria descartado apoacutes sua aplicaccedilatildeo e sua atividade cataliacutetica

surge como possibilidade amigaacutevel de reutilizaccedilatildeo do resiacuteduo resolvendo dois

problemas o do descarte do resiacuteduo de adsorccedilatildeo e a presenccedila do 4-nitrofenol

em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)

Taxa de conversatildeo

()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80

Tabela 9 ndash Comparaccedilatildeo de diferentes catalisadores aplicados para a reduccedilatildeo do 4-nitrofenol com NaBH4

Catalisador Tipo Massa (mg)

[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref

FeAMG-sat Reutilizado 10 36x10-2 32 55 Cruz et al [19]

Compoacutesito NCAG-1 Reutilizado 49 01 1 3600 Giri et al

[94] Fibra de

algodatildeoAG Sinteacutetico 20 0001 03 120 Li et al [95]

Nanocom-poacutesito de

CuGrafeno Sinteacutetico 1 10x10-3 10x10-3 360 Jin et al

[96]

AGMG-sat Reutilizado 10 36x10-2 32 21 Este trabalho

81

5 CONCLUSAtildeO

A proposta de siacutentese empregando uma rota sol-gel modificada revelou-

se eficaz na formaccedilatildeo do material hiacutebrido com propriedades magneacuteticas

utilizando a biomassa aguapeacute para compor a fase orgacircnica O emprego da

teacutecnica de infravermelho permitiu a confirmaccedilatildeo da formaccedilatildeo do hiacutebrido

A biomassa aguapeacute nas formas in natura biocarvatildeo e hiacutebrido magneacutetico

foram eficientes na remoccedilatildeo de cobre zinco niacutequel e cobalto em aacutegua Os

ensaios da influecircncia do pH (2-8) na remoccedilatildeo dos metais estudados

mostraram maiores porcentagens de remoccedilatildeo na faixa de pH 4-5 para todos

os adsorventes demonstrando que a capacidade adsortiva dos adsorventes

depende da desprotonaccedilatildeo dos grupos funcionais presentes na superfiacutecie do

adsorvente e da especiaccedilatildeo do metal na soluccedilatildeo

Os estudos cineacuteticos mostraram uma cineacutetica raacutepida com tempo de

equiliacutebrio entre 40 a 90 minutos Sendo que nos primeiros 5 minutos os

adsorventes jaacute mostraram eficiecircncia na remoccedilatildeo dos metais

Os dados cineacuteticos ajustaram-se ao modelo pseudo-segunda ordem

para todos os adsorventes com coeficiente de correlaccedilatildeo superior a 099

sugerindo que o mecanismo limitante da velocidade de remoccedilatildeo dos metais

pelos adsorventes eacute a quimissorccedilatildeo caracterizada pela formaccedilatildeo de ligaccedilotildees

quiacutemicas entre a superfiacutecie do adsorvente e do adsorvato As isotermas de

adsorccedilatildeo do cobre niacutequel e zinco com o AGMG adequaram-se ao modelo da

isoterma de Langmuir que sugere que o processo de adsorccedilatildeo ocorre em

superfiacutecie homogecircnea e em monocamada

O adsorvente hiacutebrido AGMG com propriedades magneacuteticas apresentou

requisitos superiores em comparaccedilatildeo aos demais materiais por solucionar um

dos principais desafios da adsorccedilatildeo quando utiliza-se um adsorvente

tradicional em uma situaccedilatildeo real que consiste na separaccedilatildeo do adsorvente do

meio aquoso

A capacidade adsortiva do AGMG em soluccedilatildeo multielementar obteve a

seguinte ordem de seletividade CugtZngtNi em todas as soluccedilotildees mistas

82

Apesar da presenccedila de iacuteons competitivos o AGMG apresentou uma

seletividade para os metais estudados Aleacutem disso o hiacutebrido pode ser

reutilizado em sucessivos ciclos de adsorccedilatildeo para a remoccedilatildeo de cobre com

alta eficiecircncia e sem uso de dessorccedilatildeo diminuindo o tempo e os custos do

processo de adsorccedilatildeo Os resiacuteduos da reutilizaccedilatildeo AGMG-sat apresentaram

excelentes atividades cataliacuteticas na reduccedilatildeo do 4-nitrofenol quando

reutilizados em dez ciclos consecutivos com taxa de conversatildeo de 889-100

e tempo de conversatildeo de 21-26 s

Diante disso a formaccedilatildeo do hiacutebrido AGMG com propriedades

magneacuteticas demonstrou uma alternativa promissora para solucionar o manejo

da aguapeacute aplicando como mateacuteria-prima para o desenvolvimento de novos

materiais adsorventes Suas propriedades magneacuteticas permitem solucionar um

dos principais desafios da adsorccedilatildeo quando se utiliza um adsorvente tradicional

em uma situaccedilatildeo real a qual consiste na separaccedilatildeo do adsorvente do meio

aquoso Aleacutem disso possibilita a reinserccedilatildeo dos resiacuteduos finais da adsorccedilatildeo

saturados com metais em um novo processo de interesse industrial de grande

relevacircncia ecoloacutegica para o desenvolvimento sustentaacutevel

83

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Dissertaccedilatildeo de Mestrado apresentado ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Quiacutemica da Universidade Federal de Sergipe como requisito para a obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Mestre em Quiacutemica

Orientador Profa Dra Luciane Pimenta Cruz Romatildeo

Coorientador Dra Graziele da Costa Cunha



Master dissertation present to the

Graduate Programm in Chemistry of the

Federal University of Sergipe to obtain

MSc in Chemistry

SAtildeO CRISTOacuteVAtildeO - SE Fevereiro 2018


L732r



CDU 54

RESUMO












































ABSTRACT










































SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23









L732r



CDU 54

RESUMO












































ABSTRACT










































SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23








RESUMO












































ABSTRACT










































SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23





















ABSTRACT










































SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23








ABSTRACT










































SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23




















SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23








SUMAacuteRIO


11METAIS 17

111 Cobre 18

112 Zinco 19

113 Niacutequel 21

114 Cobalto 22


13 BIOSSORVENTES 25



16 4-NITROFENOL 33

2 OBJETIVOS 35




























5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23


















5 CONCLUSAtildeO 81


LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23








LISTA DE FIGURAS


27





do cobre 48












57



58














LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23













LISTA DE TABELAS











AGMG 69




AGMG-sat 79



AGRADECIMENTOS













































14







um ano [1]







ambiental



















15

































16








satisfatoacuterios
























em aacutegua

17





11 METAIS















nos seres vivos





solos [10 27 28]






18
















toacutexicos

111 Cobre













19




























112 Zinco




20














[29]





(mg L-1)





tintas 03-774




gerado 25-15000

21
















113 Niacutequel
















22
















114 Cobalto











[49]





23




















aacutegua [32]











24

































25






[17 56]





13 BIOSSORVENTES




















26















27















Efluente

contendo


Biomassa

saturada com

metais

Dessorccedilatildeo


metal

Biomassa fresca

ou regenerada

28






























29






















30

































31












da biomassa [19 78]




















32

































33




























16 4-NITROFENOL



34






poluente [95]






















35

2 OBJETIVOS

21 OBJETIVO GERAL




















36










nomeado de AGIN


















37





























38













(L) 119902 = 119862119894 minus119862 119881 (2)





remoccedilatildeo









39

























40




























= 119860 minus119860119905119860 119909 (3)

41




















adsorvente











42























43











material [103 104]






4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

AGMG

AGIN

BIO


)

44



















de 130 m2 g-1













45



AGIN 935

BIO 1358

AGMG 1014






















[108 112]

46

















119877 minus 119874119867 + 119872 + + 119867 119874 rarr [119877119874 minus 119872119874119867+ ] + 119867+ (7)









pHlt4

47














R-Fe3O4_ OH R-Fe3O4

_ O- + H+ (9)

R-Fe3O4_ O- + M+2 R-Fe3O4-OM (10)
















48
















Cu+2 (Figura 4b)

20 25 30 35 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Co

nce

ntr

accedilatilde

o in

icia

l (

mg L

-1)

AGIN

BIO

AGMG

Re

moccedilatilde

o(

)

pH

20

30

40

50

60


)

a b

49

































50




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr

accedilatildeo inic

ial(

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50


-1)

a b

Fra

ccedilatildeo

mo

lecu

lar

()

51



5





























52



















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l (

mg L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

20

30

40

50

60


a b

53




















2 3 4 5 6 7 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Concentr


l(m

g L

-1)

Rem

occedilatildeo (

)

pH

AGIN

BIO

AGMG

0

10

20

30

40

50

60


)

a b

54































55
































136]

56








base mole [138]












57













provocado





0 50 100 150 200 250 300

15

20

25

30

35

40

cobre

zinco

Niquel

cobalto

qa

ds(

mg

g-1)

Tempo(min)

58



















0 50 100 150 200 250 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

59



















0 50 100 150 200 250 300

10

15

20

25

30

35

40

45

50

cobre

zinco

niquel

cobalto

qa

ds(m

g g

-1)

Tempo(min)

60















AGMG

qads (mg g-1) 407 354 274 318 teq (min) 60 90 60 60


BIO

qads (mg g-1) 631 433 344 451 teq (min) 60 40 90 120


AGIN

qads (mg g-1) 400 291 287 344 teq (min) 60 40 60 40








61


Metal Conc Inicial

(mg L-1)

Volume (mL)

Massa do adsorvente



() Ref










al [5]






trabalho


trabalho


62











119892 119902 minus 119902119905 = 119892119902 minus 119896 119905 (11)









119905119902119905 = 119896 119902119905 + 119905119902 (12)





63



















64


Cobre


Adsor-

vente qe

qcalc

(mgg-1) k1

(min-1) r2 qcalc

(mgg-1) k2 r2

AGMG 407 228 01075 07328 439 00661 09977 AGIN 399 108 00898 07924 406 00233 09987 BIO 631 284 04530 09807 643 00440 09992

Zinco

AGMG 359 100 00310 09103 348 01131 09946 AGIN 291 013 00200 01877 285 30324 09999 BIO 433 088 00734 09723 437 02227 09999

Niacutequel

AGMG 274 116 00753 09448 283 01371 09985 AGIN 287 096 00601 04007 282 01973 09799 BIO 344 172 00302 08774 336 00525 09785

Cobalto

AGMG 318 085 00374 08963 309 01928 09961 AGIN 344 089 00822 04098 346 05691 09993 BIO 452 430 00177 08249 430 00524 09956














65






























66


















0 50 100 150 200 250

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

qe(

mg

g-1

)


)

Zn

Cu

Ni

0 50 100 150 200 250

20

40

60

80

100

Re

mo

ccedilatilde

o (

)


)

Zn

Cu

Ni

a b

67
























119902 = 119902 119886119909 119896 119862+119870 119862 (15)

68

119902 = 119896 119902 119886119909 ∙ 119862 + 119902 119886119909 (16)






















69


Langmuir Freundlich


Zinco 101 02061 09980 16111 11183 09784

Cobre 183 00291 09999 13624 05945 09678

Niacutequel 733 00489 09973 16382 04143 09683




















70






























71












eletronegatividade




Destilada Rio Mar

0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo (

)


Cu

Zn

Ni

72



















0

20

40

60

80

100

Re

moccedilatildeo(

)

Soluccedilatildeo

Cu Zn Ni

73




























74



















mais resiacuteduos

75











1 2 3 4

0

20

40

60

80

100R

em

occedilatildeo(

)


Cu

Zn

Ni

76


Metal

Conc Inicial

(mg L-1)

Adsorvente



(min)



()

Ref



5 1440 EDTA 01 M 24h 937- 586 Gong et al 2012

[152]









5 720 NaOH 02 M 12h 91-82 Zhou et al

[104]




77
























78








200 250 300 350 400 450 500

00

05

10

15

20

Absorb

acircncia


PNF+NaBH4











79









em aacutegua

AGMG-sat

Ciclo Tempo

(s)


()

1 21 949 2 26 889 3 24 954 4 26 100 5 22 976 6 24 996 7 24 953 8 22 955 9 22 965 10 24 939

80



[4-NF] mol L-1

[NaBH4] mol L-1

Tempo (s) Ref



[94] Fibra de




[96]


81

5 CONCLUSAtildeO



























meio aquoso



82


















83

6 REFEREcircNCIAS



























84


























85



315 90ndash111

















37ndash46




623




86



308 438ndash462






















87



2000 1 23












junho de 2017)








2014



88



2016 179 184ndash190



2016 179 1-20







de 2017)







29ndash36







2014 270 1ndash10

89










322ndash333

















90












26ndash29
















91




171 780ndash785






de 2017)


















92



























93












Edition 2008












2015 41 13553-13560



94


797
























95
























2014 265 104ndash114



96




















322ndash332








97




2016 176 21-33









4536





337ndash344










98






2011 102 8877ndash8884








145 336-341








2012 43 275ndash281




2014 107 336ndash341

99








110



162 39ndash58










82 267ndash276




784



2013 11 371-384

100















2015 125 70ndash85












28ndash38

101









1180



janeiro de 2018]









2017126 217-23








Documents

folha de aprovaÃ§Ã£o - Universidade Federal de Sergiperedução do 4-nitrofenol a 4-aminofenol. Os resíduos foram reutilizados em dez ciclos de redução e a taxa de conversão