Aplicação de escolecita na retenção de metais pesados em solução aquosa

Orientador: Jacinta EnzweilerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de GeocienciasResumo: A escolecita é uma espécie de zeólita encontrada associada aos basaltos amigdaloidais da Província Ígnea Continental do Paraná (PICP). Neste trabalho, a potencialidade da escolecita como um novo material para a remoção de metais pesados (Pb2+, CU2+, Zn2+, Ni2+, Co2+ e Cd2+) de soluções aquosas é avaliada. As amostras utilizadas nos experimentos, coletadas no município de Morro Reuter - RS, foram caracterizadas por difração e fluorescência de raios X. Os experimentos foram realizados por imersão de 0,5 9 de amostra pulverizada em soluções aquosas dos metais pesados (preparadas a partir dos seus nitratos), e mantidas sob agitação constante por 24 h, à temperatura ambiente. A concentração inicial e final dos metais nas soluções foi determinada por espectrometria de absorção atômica. A concentração inicial dos cátions metálicos (5 a 60 mg L-1), o pH (4 - 6), a razão líquido/sólido (200, 1000 e 2000) e a granulometria da escolecita foram alteradas entre os experimentos para avaliar a sua influência na troca iônica. Os resultados indicaram uma grande afinidade da escolecita pelo íon Pb2+ com valores de retenção de 11 mg g-1 (pH 5,5 e Ci = 60 mg L-1) de zeólita. Nas mesmas condições foram medidos os seguintes valores de retenção para os demais cátions: Cu2+ (8 mg g-1), Zn2+ (6 mg g-1), Ni2+ (2,6 mg g-1), C02+ (2,4 mg g-1) e Cd2+ (0,06 mg g-1), resultando na seqüência de seletividade Pb2+ > CU2+ > Zn2+ » Ni2+ > C02+ » Cd2+. Observou-se maior eficiência relativa de remoção em soluções mais diluídas (5-15 mg L-1). A afinidade dos íons pela escolecita foi interpretada com o auxílio de dados de constantes de hidrólise, concluindo-se que se formam complexos de esfera interna e externa (Pb2+ e CU2+) na interface sólido-água e de esfera externa para os outros cátions. Os resultados indicam que a escolecita poderia ser utilizada no tratamento secundário de efluentes contendo metais pesados, principalmente Pb2+ e Cu2+Abstract: Scolecite is a type of zeolite which can found associated to the basalts of the Paraná Continental lgneous Province (PCIP). In this work, the potentiality of scolecite as a new material for heavy metals removaI (Pb2+, CU2+, Zn2+, Ni2+, Co2+ and Cd2+) from aqueous solutions is evaluated. The samples used in the experiments were collected in Morro Reuter - RS and characterized by X-ray diffraction and X-ray fluorescence. The experiments of were carried out by immersion of 0.5 g of pulverized sample in aqueous solutions of the metallic ions (prepared from their nitrates) and kept under constant agitation for 24 h, at ambient temperature. The initial and final concentrations of the metals in the solutions were determined by atomic absorption spectrometry. The initial concentration (5 to 60 mg L-1), pH (4 - 6) and the liquid/solid ratio (200, 1000 and 2000) and scolecite granulometry were altered in the experiments to evaluate their influence in of ion exchange processo Scolecite showed great affinity for Pb2+ , with retention values of about 11 mg g-1 (pH 5.5 and Ci = 60 mg L-1) of zeolite. In same experimental conditions, the other ions presented decreasing retention values, Le., Cu2+ (8.2 mg g-1), Zn2+ (6.2 mg g-1), Ni2+ (2.6 mg g-1), Co2+ (2.4 mg g-1) and Cd2+ (0.06 mg g-1), resulting in the following sequence of selectivity: Pb2+ > CU2+ > Zn2+ » Ni2+ > Co2+» Cd2+. The relative removal efficiency was higher in more diluted solutions (5 - 15 mg L-1). The ions affinity for scolecite was interpreted with help of hydrolysis constants, and it was concluded that internal and external sphere complexes are formed (Pb2+ e CU2+) at the solid-water interface and external sphere complexes for the other cations. Results indicate that scolecite could useful in secondary treatment of waste water, especially for Pb2+ e Cu2+ removalMestradoMestre em Geociência