Synthesis of zeolites coal ash in surfactant modified in application and removal of orange 8 acid solution: study in batch, fixed bed column and evaluation ecotoxicological

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-04-10T14:03:59Z No. of bitstreams: 0Made available in DSpace on 2015-04-10T14:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0No presente estudo, material zeol??tico sintetizado a partir de cinzas de carv??o e modificado por surfactante cati??nico foi utilizado na remo????o do corante ??cido laranja 8 (AL8) por processo de adsor????o utilizando leito m??vel e coluna de leito fixo. As mat??rias primas e os adsorventes foram caracterizados por diferentes t??cnicas, tais como: difra????o de raios-x, fluoresc??ncia de raios-X, entre outras. A adsor????o do AL8 foi realizada por leito m??vel com o objetivo de otimizar os resultados quando lan??ados em leito fixo. Os efeitos na adsor????o do AL8 sobre ze??lita foram comparados: (1) efeito dos contra-??ons Br- e Cl- do surfactante usado na modifica????o da ze??lita; (2) efeito do tipo de cinzas de carv??o usada como mat??ria prima na s??ntese das ze??litas (leve e pesada). Os seguintes adsorventes foram utilizados no estudo: ze??lita leve e pesada modificada por surfactante brometo de hexadeciltrimetilam??nio (ZLMS-Br e ZPMS-Br) e ze??lita leve modificada por surfactante cloreto de hexadeciltrimetilam??nio (ZLMS-Cl). A cin??tica de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsor????o do corante sobre todos os adsorventes. O tempo de equil??brio alcan??ado foi 40, 60 e 120 min para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, respectivamente. O equil??brio de adsor????o foi analisado pelas equa????es dos modelos das isotermas lineares e n??o lineares de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevivh (DR) e o crit??rio de melhor ajuste foi avaliado usando as fun????es erros. O modelo DR ajustou-se melhor aos dados experimentais para o sistema AL8/ZLMS-Br, o modelo de Freundlich para AL8/ZLMS-Cl e Langmuir para AL8/ZPMS. Segundo Langmuir a capacidade m??xima de adsor????o foi 4,67 , 1,48 e 1,38 mg g-1 para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, nesta ordem. Nos estudos empregando-se colunas de leito fixo, os efeitos da concentra????o de entrada (20 - 30 mg L-1), vaz??o de alimenta????o (4,0 - 5,3 mL min-1) e a altura do leito (5,5 - 6,5 cm) sobre as caracter??sticas da curva de ruptura no sistema de adsor????o foram determinados. Os modelos Bohart-Adams, Thomas, Yoon-Nelson foram aplicados aos dados experimentais para a previs??o das curvas de ruptura e para a determina????o dos par??metros que caracterizam a coluna. Os modelos matem??ticos de Thomas e Yoon-Nelson se ajustaram satisfatoriamenete aos dados das curvas de ruptura. A maior capacidade total de remo????o do AL8 pela coluna de leito fixo apresentou o valor de 5,30 mg g-1 obtida com a concentra????o do corante de 30 mg L-1, altura do leito de 5,5 cm e uma vaz??o de alimenta????o de 5,3 mL min-1. Os ensaios de ecotoxicidade aguda utilizando o microcrust??ceo Daphnia similis com o efluente bruto (AL8) e ap??s tratamento com ze??lita leve modificada com surfactante foram realizados com o prop??sito de avaliar evid??ncias de uma poss??vel contamina????o quando lan??ados no corpo h??drico receptor. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que as amostras do corante AL8 em solu????o aquosa n??o apresentou efeito t??xico e as amostras tratadas com ZLMS-Br apresentaram toxicidade.Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)IPEN/TInstituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/S