Browsing by Author "Egreja Filho, Fernando Barboza"
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Item Accumulation and oxidation of elemental mercury in tropical soils.(2015) Soares, Liliane Catone; Egreja Filho, Fernando Barboza; Linhares, Lucília Alves; Windmoller, Cláudia Carvalhinho; Yoshida, Maria IreneThe role of chemical and mineralogical soil properties in the retention and oxidation of atmospheric mercury in tropical soils is discussed based on thermal desorption analysis. The retention of gaseous mercury by tropical soils varied greatly both quantitatively and qualitatively with soil type. The average natural mercury content of soils was 0.08 ± 0.06 lg g 1 with a maximum of 0.215 ± 0.009 lg g 1. After gaseous Hg0 incubation experiments, mercury content of investigated soils ranged from 0.6 ± 0.2 to 735 ± 23 lg g 1, with a mean value of 44 ± 146 lg g 1. Comparatively, A horizon of almost all soil types adsorbed more mercury than B horizon from the same soil, which demonstrates the key role of organic matter in mercury adsorption. In addition to organic matter, pH and CEC also appear to be important soil characteristics for the adsorption of mercury. All thermograms showed Hg2+ peaks, which were predominant in most of them, indicating that elemental mercury oxidized in tropical soils. After four months of incubation, the thermograms showed oxidation levels from 70% to 100%. As none of the samples presented only the Hg0 peak, and the soils retained varying amounts of mercury despite exposure under the same incubation conditions, it became clear that oxidation occurred on soil surface. Organic matter seemed to play a key role in mercury oxidation through complexation/stabilization of the oxidized forms. The lower percentages of available mercury (extracted with KNO3) in A horizons when compared to B horizons support this idea.Item Mercúrio em solos da região sudeste do Brasil sem influência antropogênica e sua correlação com as características químicas e físicas.(2015) Soares, Liliane Catone; Linhares, Lucília Alves; Egreja Filho, Fernando Barboza; Windmoller, Cláudia Carvalhinho; Yoshida, Maria IreneA correlação entre as características físicas e químicas do solo e o teor de mercúrio natural é importante para identificar aquelas que mais influenciam na retenção desse elemento nesses solos e sua distribuição nos diversos compartimentos ambientais. Esse estudo teve por objetivos determinar o teor de Hg de solos sem influência antropogênica e correlacionar esse teor com as características físicas e químicas dos solos. A relevância deste trabalho se deve ao fato que a maioria das pesquisas é focada em solos contaminados e, em caso de solos tropicais, as pesquisas são ainda mais escassas. As características físicas e químicas de diferentes solos de mata natural do Estado de Minas Gerias e de um solo do Estado do Rio de Janeiro foram correlacionadas com os teores naturais de Hg dos solos. O teor de Hg foi determinado empregando-se o analisador direto de Hg DMA-80. A faixa de concentração de Hg encontrada foi de 0 a 215 μg kg-1 com média de 81 μg kg-1. O teor de Hg dos solos correlacionou-se principalmente com o teor de argila e o pH do solo. Não houve correlação entre o teor de Hg e o de C. Para solos com teores mais altos de Hg e mesma textura, a capacidade de troca catiônica passa a ser uma variável importante.Item Síntese e caracterização de um derivado de celulose aminado e sua utilização na remoção de Cu(II) e As(V) de soluções aquosas mono- e multicomponente.(2019) Pereira, Amanda Raimundi; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Soares, Liliane Catone; Egreja Filho, Fernando Barboza; Gil, Laurent Frédéric; Savedra, Ranylson Marcello Leal; Soares, Liliane Catone; Gurgel, Leandro Vinícius AlvesA contaminação dos recursos hídricos por elementos tóxicos é um problema global que tem despertado a atenção de pesquisadores nas últimas décadas. Estudos mostram que, em Ouro Preto (MG) e região, as águas são provenientes, geralmente, de nascentes ou minas de ouro abandonadas, e estas contêm considerável concentração de arsênio e outros elementos tóxicos. Os métodos de tratamento de água geralmente são de elevados custos e, por isso, há uma exigência na busca de métodos alternativos, eficazes e com custos reduzidos. Neste sentido, a bioadsorção é uma boa alternativa para a remoção de elementos tóxicos de soluções aquosas. Neste trabalho, a celulose foi empregada como matéria-prima para a preparação de um material adsorvente destinado à remoção simultânea de As(V) e Cu(II) de soluções aquosas sinteticamente contaminadas. Para isso, modificou-se a celulose com cloreto de p-toluenossulfonila e, em seguida, substituiu-se o grupo tosila por etilenodiamina, produzindo um adsorvente (CEDA) versátil (já que adsorve simultaneamente cátion e ânion) e eficiente, contendo cerca de 5,2 mmol g -1 de funções amina, determinadas por titulação condutimétrica. A modificação da celulose para obtenção da CEDA foi confirmada por análise elementar e pelas análises de DRX, FTIR e RMN 13C no estado sólido, além de análise térmica, que indicou que a CEDA apresenta ligeira menor estabilidade térmica que a celulose. A análise de MEV sugeriu que a CEDA não apresenta morfologia em macrofibras como a celulose, devido ao processo de dissolução. Foram realizados estudos de adsorção em batelada que determinaram o melhor pH para adsorção de As(V) e Cu(II) de 3,0 e 5,5, respectivamente, ambos valores abaixo do valor de pHPCZ da CEDA de 9,3. A CEDA apresentou capacidade máxima de adsorção (Qmáx) de 1,62 mmol g -1 de As(V) e 1,09 mmol g -1 de Cu(II). As cinéticas de adsorção de As(V) e Cu(II) foram ambas descritas pelo modelo de pseudo segunda ordem e foi ajustada, também, pelos modelos de difusão intrapartícula e de Boyd. O modelo de Langmuir ajustou bem os dados da isoterma de adsorção de ambos os íons. Os valores de ΔadsH°, determinados por calorimetria de titulação isotérmica, foram de - 32 kJ mol-1 para As(V) e -93 kJ mol-1 para Cu(II). O valor de ΔadsG° foi determinado utilizando-se a constante de Langmuir e, o valor de ΔadsS, pela equação fundamental da termodinâmica. Os parâmetros termodinâmicos de adsorção junto aos experimentos de adsorção em sistemas multicomponente (bicomponente Cu(II)/As(V), tricomponente de ânions e tricomponente de cátions), experimentos de troca de íons (troca de cátions e troca de ânions) e cálculos de mecânica quântica molecular foram utilizados para discutir os mecanismos de adsorção dos íons em CEDA, os quais sugeriram que a adsorção de As(V) e Cu(II) em CEDA ocorre, respectivamente, por interação eletrostática e formação de complexo de esfera interna. Os estudos de dessorção mostraram eficiência entre 92 e 93% para As(V) e de 66% para Cu(II) e, os estudos de re-adsorção, eficiência entre 82 e 95% para As(V) e de 53% para Cu(II), evidenciando que a CEDA possui bom potencial para reutilização.Item Vulnerability of tropical soils to heavy metals : a PLS-DA classification model for Lead.(2017) Soares, Liliane Catone; Binatti, Júnia de Oliveira Alves; Linhares, Lucília Alves; Egreja Filho, Fernando Barboza; Fontes, Maurício P. F.One of themost important components of the soil vulnerability to heavy metals is related to a situationwhere the critical load of the soil be exceeded, causing the releasing of retained metals. Soil vulnerability to a metal is a function mainly of the interaction forces between the metal and the soil matrix, which depends on the physical and chemical soil characteristics. This study aims to classify the soils as vulnerable or non-vulnerable for lead as a function of the soil characteristics using Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA). The vulnerability was assessed by the determination of available fraction metal (AF), after a treatmentwith Pb2+. Percent AF, evaluated by extractionwith KNO3 solution,was used as reference only to separate the samples into two classes (vulnerable and non-vulnerable) before the model construction. The data about soil characteristics were treated by PLS-DA aiming to discriminate the above-mentioned classes, i.e. vulnerable and non-vulnerable. The employed PLS-DA model was built with 20 and 10 samples for the training and test sets, respectively, and in all cases they were properly separated. The developed methodology shows high sensitivities (rate of true positives) and specificities (rate of true negatives) for the two classes. Finally, it can be envisaged that this approach has potential to be applied in classification of the soil vulnerability to lead, just based on soil characteristics.