Remoção de Pb2+ e Cr3+ em solução por zeólitas naturais associadas a rochas eruptivas da formação serra geral, bacia sedimentar do Paraná

Abstract

Recebido em 29/4/08; aceito em 15/4/09; publicado na web em 1/10/09 REMOVAL OF Pb 2+ AND Cr 3+ FROM AQUEOUS SOLUTION BY NATURAL ZEOLITES ASSOCIATED WITH ERUPTIVE ROCKS FROM THE SERRA GERAL FORMATION, PARANÁ SEDIMENTARY BASIN. The capacity of natural zeolites and its host rock (dacite) to remove Pb 2+ and Cr 3+ from aqueous solutions has been investigated. Results showed that both samples prefer to remove Pb 2+ instead of Cr 3+ . Almost 100% of Pb 2+ was removed from solutions with concentration until 50 mg L -1 and 100 mg L -1 of this metal, respectively by dacite and zeolite. The equilibrium of metals adsorption process was reached during the first 30 min by both materials. Na + can be used to recover Pb 2+ , but not to remove Cr 3+ from the treated samples. The Sips model showed a good fit for experimental data of this study.Keywords: natural zeolites; adsorption; heavy metals. INTRODUÇÃODesde a antiguidade as zeólitas naturais já eram usadas por gregos e romanos na fabricação de cimento e concreto. No entanto, somente nos últimos 50 anos, estudos de identificação e caracterização tecnológica dos minerais desse grupo passaram a dar ênfase às suas propriedades físico-químicas para uso em outras atividades industriais. 1 Apesar de hoje serem um dos minerais mais estudados, não são geologicamente abundantes e nem estão amplamente distribuídos, como os demais minerais silicáticos. 2 Zeólitas são aluminossilicatos hidratados formados por estruturas cristalinas tridimensionais de tetraedros de (Si,Al)O 4 ligados entre si pelos quatro vértices de oxigênio; a substituição isomórfica de Si 4+ por Al 3+ nos tetraedros estruturais dá origem a uma deficiên-cia de carga positiva, que é compensada por cátions alcalinos e/ou alcalinos terrosos, situados nas cavidades dos anéis de oxigênio. 3 Nessas cavidades, a água e outras moléculas podem-se alojar e/ou movimentar, permitindo hidratação reversível e uma troca iônica equivalente à essa substituição. 4 Dessa forma, a capacidade de troca catiônica da zeólita pode ser teoricamente determinada a partir da conversão do número de moles de Al 3+ , da composição química, em miliequivalente por grama (meq/g). 3 Ao contrário das espécies naturais, as zeólitas sintéticas possuem composição química constante e elevado teor de pureza, razões pelas quais são comumente utilizadas como catalisadores. Por outro lado, as espécies naturais, por possuírem menor pureza, são empregadas principalmente no tratamento de efluentes, devido à sua elevada capacidade de troca iônica. 5-7 Uma zeólita natural do tipo natrolita (Na 2 Al 2 Si 3 O 10 .2H 2 O), por exemplo, pode ser aplicada no amolecimento da água "dura", onde se observa a troca do Na + do mineral pelo Ca 2+ da solução e, consequentemente, a formação de CaAl 2 Si 3 O 10 .2H 2 O; a regeneração desse mineral é possível, colocando-o em contato com uma solução de salmoura. 8 Além de variar conforme o tipo de zeólita, a propriedade de troca iônica pode, ainda, ser influenciada por diversos fatores, como concentração e natureza dos íons em solução...

Mechanisms of chromium(VI) removal from solution by zeolite and vermiculite modified with iron(II)

“…Shinzato et al (2009) also demonstrated that natural zeolite can be used to adsorb Cr(III) from the solution. Kiser and Manning (2010) observed that natural zeolite (faujasite) can also adsorb Cr(Untreated…”

Síntese de copolímeros planejados para o recobrimento de magnésio metálico e suas ligas

“…As isotermas experimentais são úteis para se descrever a capacidade de adsorção do sistema e facilitar a avaliação em relação ao adsorvente mais adequado como das quantidades requeridas. Além disso, as isotermas desempenham um papel importante na construção de modelos para análise e descrição do sistema de adsorção utilizado (SHINZATO et al, 2009). Gráficos envolvendo a capacidade de adsorção (q) versus concentração (C) podem ser obtidos utilizando uma massa de adsorvente e várias concentrações iniciais de adsorvato.…”

“…Onde; KF e n são constantes da isoterma de Freundlich descrevem a capacidade de adsorção (mg g -1 ) e índice de intensidade de adsorção, Ce é a concentração de equilíbrio em solução (mg L -1 ) e qe descreve a quantidade de soluto adsorvida em (mg g -1 ) (BABEL; KURNIAWAN, 2004;SHINZATO et al, 2009).…”

“…As constantes de Freundlich (KF e n) são determinadas graficamente, assim como as constantes de Langmuir (qmáx e KL), a partir dos cálculos dos coeficientes angulares e lineares das retas. Ou seja, um gráfico de q versus Ce fornecerá uma inclinação 1/n e um intercepto log KF (SHINZATO et al, 2009). Analisando o modelo e sua equação, concluímos que q pode continuar aumentando à medida que Ce aumenta, entretanto, isso é fisicamente impossível.…”

Remoção de fosfato de solução aquosa por quitosana-ferro(III)-reticulada utilizando smartphone nas análises como um experimento didático

“…Segundo SHINZATO (2009), a combinação dos modelos de Langmuir e Freundlich deu origem ao modelo de Langmuir-Freundlich, também conhecido como modelo de Sips, representado pela equação 7:…”