Browsing by Author "Neves, Heyder Pereira"

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    Liquid-liquid extraction of rare earth elements using systems that are more environmentally friendly : advances, challenges and perspectives.
    (2022) Neves, Heyder Pereira; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ferreira, Guilherme Max Dias; Lemos, Leandro Rodrigues de; Rodrigues, Guilherme Dias; Leão, Versiane Albis; Mageste, Aparecida Barbosa
    The rare earth elements, a group of metals consisting of the lanthanide series, together with yttrium and scan- dium, are increasingly important in high technology industries worldwide. Given the need to expand production of these elements, there is a search for processes to obtain them that are less environmentally damaging, since the rare earths production chain is associated with several environmental problems and concerns. Solvent extraction, one of the important steps involved in the obtaining of rare earth elements, is receiving much attention in the scientific and industrial community, with a renewed search for approaches that avoid the use of organic solvents. Among the various options, cloud point extraction and the use of aqueous two-phase systems are alternatives to the use of traditional organic solvents. This review considers these two more environmentally friendly techniques and their use for the extraction and/or separation of rare earth elements. The issues addressed include their potential to replace traditional liquid–liquid extraction, in terms of the efficiency, toxicity, and biodegradability of the components forming the systems, as well as their potential applications and future perspectives.
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    Sistemas aquosos mais amigáveis ambientalmente para extração líquido-líquido de elementos terras raras.
    (2021) Neves, Heyder Pereira; Mageste, Aparecida Barbosa; Leão, Versiane Albis; Mageste, Aparecida Barbosa; Leão, Versiane Albis; Silva, Maria do Carmo Hespanhol da; Ferreira, Guilherme Max Dias
    Os impactos gerados pelas atividades humanas no planeta, são motivos de intensas discussões em várias áreas da ciência, o que impulsiona pesquisas a busca por modos de vida, processos e produtos que sejam menos agressivos ao meio ambiente. No ramo industrial, uma importante contribuição foi dada pela Química Verde, ao elencar em seus princípios, a evitação de solventes orgânicos em processos de extração, por terem estes compostos um alto potencial de dano a seres vivos em geral e características inflamáveis, que os torna até mesmo perigosos em seu manejo. Entretanto, a extração por solventes é uma técnica consolidada, e eficiente no tratamento de licores na indústria hidrometalúgica; sendo largamente utilizada na extração e separação do importante grupo de metais da série dos lantanídeos, mais conhecido como elementos terras raras. Sendo assim, a tarefa de encontrar técnicas que alinhem eficiência e redução de danos, torna-se uma tarefa complexa e cautelosa. Neste trabalho, são investigadas duas técnicas alternativas de extração líquido-líquido para recuperação de terras raras: a extração em ponto nuvem (EPN) e extração em sistemas aquosos bifásicos (SAB). Elas são apontadas como possíveis substitutas do método tradicional, por apresentarem eficiência de extração e características mais “verdes”. No primeiro momento, uma revisão de literatura da aplicação destas duas técnicas é realizada, onde são discutidos aspectos técnicos de aplicação, avanços, características ambientalmente amigáveis, limitações e perspectivas de desenvolvimento. Foi possível averiguar que enquanto a EPN se apresenta como técnica analítica eficiente para pré-concentração e posterior determinação de metais, os SAB possuem características mais interessantes para desenvolvimento a nível industrial. Diante desta reflexão, optou-se por utilizar um sistema aquoso bifásico na fase experimental do trabalho. Sendo assim, um sistema composto pelo surfatante não-iônico Triton X-100 + NH4SCN foi utilizado para separação de Al e Fe, dos ETR La, Pr e Nd, contidos em um licor sulfúrico sintético. Em seguida, o mesmo sistema foi utilizado para uma tentativa de separação dos ETR, com o auxílio flavonoide Quercetina, como agente extratante. Enquanto na primeira etapa o sistema se mostrou eficiente para retirada de Al e Fe, a Quercetina não mostrou, neste sistema, grande seletividade para os ETR.
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    Use of aqueous two-phase systems formed by Triton-X-and choline chloride for extraction of organic and inorganic arsenic.
    (2021) Silva, Sílvia Juliana Barros e; Ferreira, Gabriel Max Dias; Neves, Heyder Pereira; Lemos, Leandro Rodrigues de; Rodrigues, Guilherme Dias; Mageste, Aparecida Barbosa
    The use of aqueous two-phase systems (ATPSs) for the extraction/speciation of arsenic has received attention in recent years. However, only ATPSs formed by polymer and salt have been used, hindering a global understanding of the mechanism of partitioning of the metalloid and limiting the development of strategies for arsenic speci ation in these systems. Therefore, it is important to study the partitioning of different arsenic species in new and more environmentally friendly ATPSs, such as those formed by ionic liquids based on the choline cation. In this work, ATPSs formed by Triton X nonionic surfactant, choline chloride ionic liquid, and water were used to study the partitioning of three arsenic species (As(III), As(V), and dimethylarsinic acid (DMA)), in the absence and presence of the extracting agent ammonium pyrrolidine dithiocarbamate (APDC). Evaluation was made of the effects of the parameters extraction time, pH, tie-line length, extractant concentration, and nature of the sur factant on the distribution of the arsenic species in the ATPS. In the absence of the extracting agent, all the arsenic species were mainly transferred to the choline chloride-rich phase, with maximum extraction percentages of 69.02, 92.99, and 90.05% for As(III), As(V), and DMA, respectively. In the presence of APDC, the As(V) and DMA species mainly remained in the choline chloride-rich phase, while the As(III) was transferred to the surfactant-rich phase, with the best removal to this phase achieved using the ATPS formed by TX-165 + choline chloride + water, at pH 1.00 and with an APDC:arsenic molar ratio of 25. Compared to ATPSs formed by polymer and salt, the ATPSs formed by Triton X and choline chloride required up to nineteen times smaller amounts of APDC for quantitative extraction of As(III) to the phase low in electrolyte. Thus, the results demonstrated the excellent potential of the Triton X + choline chloride + water systems for the extraction, preconcentration, and speciation of arsenic, with the advantage that the components used to form the ATPSs make the technique more environmentally friendly.