Estudo de adsorção de íons de metais pesados em microesferas cerâmicas
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2024
Autores IPEN
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CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 68
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Resumo
O uso de metais pesados na indústria é vasto e abrange uma ampla gama de
aplicações devido às propriedades distintas desses elementos. Alguns desses
metais, como: cádmio, cromo, zinco, níquel e manganês, desempenham papéis
essenciais em diversos processos industriais, como na galvanização. Essa
técnica é comumente utilizada na indústria para preservar a durabilidade de
peças metálicas, prevenindo a oxidação e prolongando a vida útil do material.
É importante ressaltar que, embora esses metais desempenhem funções
valiosas na indústria, a gestão responsável de seu uso é crucial para minimizar
impactos ambientais e potenciais riscos à saúde. Estratégias sustentáveis,
reciclagem e regulamentações adequadas são essenciais para garantir a
utilização responsável desses elementos, promovendo práticas industriais
seguras e ecologicamente sustentáveis. Nesse contexto, este estudo visa
contribuir para o tratamento de efluentes industriais gerados por processos
que envolvem o uso de metais pesados, utilizando um sistema de adsorção
em batelada. Microesferas cerâmicas à base de alumina, produzidas pelo
método de gelificação interna e calcinadas à 600ºC e 700ºC, foram utilizadas
como adsorvente. Além disso, foram produzidas microesferas com misturas de
alumina (95%) + sílica (5%) e alumina (75%) + hematita (25%). Uma solução
tricatiônica, composta pelos íons Zn2+, Ni2+ e Mn2+, foi estabelecida como
adsorvato. Essa solução é frequentemente empregada na indústria,
especialmente as automotivas, para a proteção contra corrosão em chapas
metálicas. Os quatro tipos de amostras de microesferas foram avaliados em
um sistema de batelada em concentrações variando de 0,5% a 3% de adsorvente. Durante um período de 5 horas, as microesferas foram imersas em
frascos contendo 30 mL de solução tricatiônica, sob agitação em um
equipamento Shaker, à temperatura ambiente. Após o ensaio de adsorção, a
análise das concentrações de íons foi realizada por espectrometria de emissão
óptica com plasma de argônio (ICP-OES). Os dados experimentais obtidos
durante o processo de adsorção foram analisados utilizando modelos de
isotermas de Langmuir e Freundlich, proporcionando uma compreensão mais
aprofundada das interações entre as microesferas e os íons de metais pesados
estudados. Os resultados obtidos revelaram uma eficiente remoção, superior a
90%, dos metais pesados investigados. A análise do ajuste de correlação linear
de Pearson indicou uma notável afinidade com o modelo de isoterma de
Freundlich. A preferência por este modelo sugere que as interações
adsorvente-adsorvato são mais complexas e heterogêneas, refletindo a
natureza não uniforme dos sítios de adsorção nas microesferas cerâmicas. Essa
descoberta contribui significativamente para a compreensão dos mecanismos
envolvidos no processo de adsorção e abre caminho para otimizações futuras
visando aprimorar a eficiência e a aplicabilidade prática desse método de
tratamento de efluentes industriais contendo metais pesados.
Como referenciar
MOREIRA, T.M.; GENOVA, L.A. Estudo de adsorção de íons de metais pesados em microesferas cerâmicas: avaliação da eficiência e modelagem isotérmica. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 68, 17-20 de junho, 2024, Santos, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Cerâmica - ABCERAM, 2024. Disponível em: https://repositorio.ipen.br/handle/123456789/48827. Acesso em: 30 Dec 2025.
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