Adsorção de íons fosfato em óxido de nióbio hidratado

Abstract

Recebido em 11/6/08; aceito em 9/12/08; publicado na web em 11/5/09 ADSORPTION OF PHOSPHATE IONS ON HYDROUS NIOBIUM OXIDE. The adsorption kinetics of phosphate on Nb 2 O 5 .nH 2 O was investigated at initial phosphate concentrations 0.25, 0.50 and 1.00 mg.L -1. The kinetic process was described by a pseudo-secondorder rate model very well. The adsorption thermodynamics was carried out at 298, 308, 318, 328 and 338 K. The positive values of both ∆H and ∆S suggest an endothermic reaction and increase in randomness at the solid-liquid interface during the adsorption. ∆G values obtained were negative indicating a spontaneous adsorption process. The Langmuir model described the data better than the Freundlich isotherm model. The effective desorption could be achieved using water at pH 12.Keywords: adsorption of phosphate ions; kinetics models; Langmuir. INTRODUÇÃOA remoção de íons fosfato de efluentes industriais é de grande interesse devido à quantidade de material processado. As indústrias de fertilizantes, detergentes e pigmentos são as que mais produzem efluentes com este ânion originário de seus processos.Embora seja um nutriente essencial, quando em excesso promove o crescimento de macro e microorganismos aquáticos que se transformam na principal causa da eutrofização dos corpos de água receptores.1-4 O excesso de íons fosfato em efluentes também causa a acidificação e a degradação dos corpos de água, devido à alta demanda biológica de oxigênio, destruindo a vida aquática. 5,6 Vários processos têm sido desenvolvidos para a remoção de íons fosfato de efluentes, incluindo a precipitação química, a remoção biológica de fósforo, a cristalização, a adsorção e a troca iônica.O método mais utilizado atualmente é a precipitação química. 7,8 Contudo, essa técnica tradicional está sujeita a custos elevados, problemas de manipulação do precipitado e neutralização do efluente, além de ser inadequada para a descontaminação de efluentes contendo íons em baixas concentrações. 3,9 Com isso, têm-se investigado mé-todos alternativos como, por exemplo, eletrodiálise, osmose reversa, ultrafiltração e adsorção. 3,8 Alguns métodos físicos apresentam-se muito caros, como no caso da osmose reversa e eletrodiálise, ou ineficiente, removendo apenas cerca de 10% do total de íons fosfato.O tratamento biológico pode remover mais que 97% do total de íons fosfato, mas este processo pode ser variável devido às dificuldades operacionais encontradas. As grandes vantagens da adsorção sobre as outras técnicas são a possibilidade de regeneração dos adsorventes e a aplicação de materiais de baixo custo no tratamento de efluentes. 8,10,11 Nos últimos anos, vários adsorventes foram desenvolvidos para a remoção de íons fosfato, tais como hidróxidos duplos lamelares, óxidos hidratados, lama vermelha, dolomita, sulfato de alumínio, hidróxidos metálicos, materiais híbridos, goethite e outros tipos de solos. 7,9,[12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24] Dentre estes materiais, os óxidos metálicos são materiais promissores para a remoção desse í...

Biosorption and removal of chromium from water by using moringa seed cake (Moringa oleifera Lam.)

“…36 Moreover, the value of R L indicates that the adsorption was favorable in the concentration range studied for the materials prepared. 37 The maximum adsorption capacity (Q m ) calculated and estimated was 3.191 mg Cr 3+ per g of moringa seed cake, and the b value (or K L ) was 0.089 mg L −1 . The activated carbon showed a maximum adsorption capacity of 12.048 mg g −1 , which, given its high cost, is an unfeasible material for certain locations or treatments in larger quantities.…”

“…40 The increase in temperature caused an increase of the amount adsorbed at equilibrium, thus indicating an endothermic process. 37 The values of thermodynamic parameters obtained for the adsorption process at various temperatures are shown in Table 3.…”

Adsorção de chumbo, cádmio e prata em óxido de nióbio (V) hidratado preparado pelo método da precipitação em solução homogênea

“…Na primeira, entre 25-250 °C, houve perda de massa de 12% devido à eliminação de água residual, enquanto na segunda etapa, entre 250-550 °C, a eliminação (6%) ocorreu devido à condensação de hidroxilas ligadas à matriz do trocador. 15 20 Pode-se observar através da micrografia apresentada na Figura 3, que o material preparado é pouco poroso e apresenta partículas esféricas aglomeradas.…”

“…O modelo de Langmuir é um dos mais frequentemente usados para descrever isotermas para aplicação em tratamento de águas e efluentes. 14,18,20,21 Dessa forma, foram construídas isotermas de adsorção para os metais chumbo, cádmio e prata utilizando o óxido de nióbio hidratado. Os resultados das isotermas de adsorção de Langmuir para os metais Pb 2+ , Cd 2+ e Ag + obtidas a 25 °C estão mostrados nas Figuras 5 a 7.…”

“…O modelo de isoterma de Freundlich considera que a adsorção ocorre em multicamadas e é útil para descrever a adsorção em su-perfícies altamente heterogêneas. [19][20][21] A forma linear da Equação de Freundlich é dada pela equação:…”