Estudo cinético e termodinâmico da adsorção do manganês em resinas de troca iônica.

Simple item page
dc.contributor.advisorLeão, Versiane Albispt_BR
dc.contributor.authorAmengol, Bruna Peatricy da Cunha
dc.contributor.refereeLeão, Versiane Albispt_BR
dc.contributor.refereeLadeira, Ana Cláudia Queirozpt_BR
dc.contributor.refereeMansur, Marcelo Borgespt_BR
dc.date.accessioned2022-01-12T16:55:18Z
dc.date.available2022-01-12T16:55:18Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractA presente dissertação avaliou, inicialmente, a seletividade de três resinas de troca iônica: (i) quelante (Purolite S950), (ii) fracamente ácida (Purolite C104E) e (iii) fortemente ácida (Purolite C100), em relação aos íons Mn2+ , Ca2+ e Mg2+. Notou-se que as resinas Purolite S950 e C104E apresentaram maior afinidade aos íons Mn2+ , em contrapartida, a resina Purolite C100 apresentou maior seletividade aos íons Ca2+ . Após estudos mais detalhados, constatou-se que a resina mais eficiente para adsorção de íons Mn2+ foi a Purolite S950 (portadora do grupo de troca aminofosfônico). Diante disso, foram realizados ensaios, em soluções sintéticas contendo apenas manganês, a fim de determinar o tempo de equilíbrio para a adsorção do íon em questão, em pH equivalente à 4,5. Observou-se que o tempo necessário para a adsorção atingir o equilíbrio foi de aproximadamente 5 horas. Em seguida, nos ensaios correspondentes à modelagem cinética, em pH=4,5, 350mg.L-1 Mn2+ em 0,5L de solução, 5mL de resina, durante 5 horas, agitação de 645min-1 , à 40ºC, 55ºC e 70ºC, verificou-se que o modelo que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais foi o de pseudossegunda ordem (r²=0,98) e a energia de ativação calculada foi correspondente a 16,42kJ.mol-1 . Os dados experimentais de equilíbrio se ajustaram melhor à isoterma de Langmuir, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,94 e Qmax equivalente à 43,77mg de Mn2+.mL-1 de resina. Ademais, foram determinados os valores de entalpia e entropia equivalentes à - 87,92 kJ.mol-1 e -0,28kJ.mol-1 .K-1 , respectivamente, indicando que o processo é exotérmico e que há uma diminuição na desordem das moléculas na superfície do adsorvente. Por fim, nos estudos de dessorção/regeneração, em 1mol.L-1 de HCl, durante 24 horas, houve a recuperação de apenas 42,91% do metal de interesse.pt_BR
dc.description.abstractenPresent in soils, ground and surface waters, manganese is among the most common metals in the Earth crust. It is also an essential trace element to the functioning of several enzymes in the human body. However, exposure to excessive manganese concentrations can also be harmful with psychiatric and motor effects and therefore, manganese concentrations in drinking water and also industrial effluents are regulated. As a strategy to remove manganese from waters, the current dissertation investigated Mn2+ sorption from synthetic solutions by three different ion exchange resins: (i) chelating (Purolite S950), (ii) weak acid (Purolite C104E) and (iii) strong acid (Purolite C100). Initially, the resin which showed the highest manganese uptake was selected to be applied in kinetics experiments, in which 5 hours was the time required to reach equilibrium conditions. The kinetic analysis of the latter experiments revealed that manganese sorption was described by the pseudo-second order model (r²=0,98) with an activation energy of 16.42kJ.mol-1 . In terms of equilibrium studies, the experimental data were fitted to the Langmuir equation as determination coefficients over 0.94 were observed. The thermodynamic modelling showed enthalpy and entropy values of - 87.92 kJ.mol-1 and -0.28kJ.mol-1 .K-1 , respectively. Finally, the elution experiments provided a manganese recovery of 42.91%, indicating the necessity of exploring this step further in future works.pt_BR
dc.identifier.citationAMENGOL, Bruna Peatricy da Cunha. Estudo cinético e termodinâmico da adsorção do manganês em resinas de troca iônica. 2021. 67 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14323
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 05/01/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectAdsorçãopt_BR
dc.subjectManganêspt_BR
dc.subjectTermodinâmicapt_BR
dc.subjectAdsorção - isotermaspt_BR
dc.subjectResina de troca iônicapt_BR
dc.titleEstudo cinético e termodinâmico da adsorção do manganês em resinas de troca iônica.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
DISSERTAÇÃO_EstudoCinéticoTermodinâmico.pdf
Size:
866.04 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
PROAMB - Mestrado (Dissertações)