Aplicação da zeólita natural escolecita na remoção de metais pesados de efluentes industriais: competição entre os cátions e processo de dessorção

Bosco, Sandra Maria Dal; Jimenez, Ricardo Sarti; Carvalho, Wagner A.

doi:10.1590/s0100-46702004000100006

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“…[1][2][3] A aplicação de zeólitas naturais como trocadoras de cátions para a recuperação de metais e a proteção ambiental foi descrita na literatura, [4][5][6][7][8][9] bem como o enriquecimento da mesma com N, P e K para produção de alface. 10,11 O trabalho dos químicos tem sido fundamental na produção de fertilizantes.…”

Section: Introductionunclassified

Avaliação da liberação de NH4NO3 ocluido em zeólita 4A a partir de soluções salinas

Andrade¹,

Loiola²,

Silva³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 25/11/09; aceito em 22/4/10; publicado na web em 9/8/10 ASSESSMENT OF RELEASE OF NH 4 NO 3 OCCLUDED ZEOLITE 4A IN SOLUTIONS FROM SALINAS. The zeolite 4A was used to evaluate the thermo kinetics parameters of NH 4 + and NO 3 -ions occluded in its structure. The Osawa method for activation energy calculation was used to evaluate its thermal stability, and the results shown that the ion species interact differently depending on the zeolite pores, which determines the controlled release by its structure.Keywords: zeolite 4A; ammonium nitrate; occlusion. INTRODUÇÃOAs zeólitas apresentam aplicações importantes como trocadores iônicos na agricultura, na produção de detergentes, no tratamento de água e efluentes, em processos catalíticos, entre outros.1-3 A aplicação de zeólitas naturais como trocadoras de cátions para a recuperação de metais e a proteção ambiental foi descrita na literatura, 4-9 bem como o enriquecimento da mesma com N, P e K para produção de alface. 10,11 O trabalho dos químicos tem sido fundamental na produção de fertilizantes. O nitrogênio, por exemplo, é um dos nutrientes essenciais para as plantas, cuja demanda é bastante elevada. No entanto, nitrogênio disponível para a agricultura não é encontrado em abundân-cia na natureza. Por isso, foram desenvolvidos compostos químicos que passaram a ser a principal forma de fixação do nitrogênio no solo.Uma alternativa ao uso direto desses compostos no solo são as zeólitas, em cujos poros podem ser introduzidos sais no estado sólido ou fundidos em substituição à água de adsorção.12 Dependendo do tamanho da abertura do poro da zeólita, o sal introduzido pode ser estabilizado (ocluído) através de ajuste geométrico e/ou interação eletrostática com a zeólita. Igualmente, poderiam ser ocluídos quase todos os tipos de sais, inclusive componentes nutricionais para planta como NH 4 NO 3 , KNO 3 , e KH 2 PO 4 , ou componentes biologicamente ativos como KClO 3 e AgNO 3 . 13Como um componente essencial das proteínas, o nitrogênio é encontrado nas células de todos os organismos vivos, sendo continuamente reciclado pelas plantas e animais. Outra característica relacionada com compostos de nitrogênio é a contaminação ambiental pelo nitrato, que resulta da sua lixiviação em solos, causada pelo uso de fertilizantes. 14,15 Existe uma nova possibilidade de cultivo, que é o zeopônico, no qual plantas são cultivadas em substrato artificial composto pelo mineral zeólita, e que funciona como um sistema de liberação controlada e renovável de nutrientes para as plantas. Este mineral apresenta três propriedades principais que conferem grande interesse para uso na agricultura: alta capacidade de troca iônica, alta capacidade de retenção de água livre nos canais e alta habilidade na adsorção/ dessorção. Assim, a zeólita pode atuar na melhoria da eficiência do uso de nutrientes minerais quanto à sua disponibilidade, na melhoria do aproveitamento do N (NH 4 + e NO 3 -) e redução das perdas por lixiviação dos cátions trocáveis, especialmente K + , e também como um fertilizan...

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Section: Introductionunclassified

Avaliação da liberação de NH4NO3 ocluido em zeólita 4A a partir de soluções salinas

Andrade¹,

Loiola²,

Silva³

et al. 2010

Quím. Nova

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“…Em relação a estes dois últimos processos, foi descrito na literatura o emprego de compostos naturais na retenção significativa de metais pesados como: bentonitas e vermiculitas para a adsorção de íons de cobre [5]; bentonitas para a remoção de chumbo de soluções aquosas ácidas [6]; vermiculita massapé paulistana para adsorção de íons bivalentes [7]; zeólitas para remoção de cobre de soluções aquosas [8]; a zeólita natural escolecita para a remoção de metais pesados de efluentes industriais [9]; aluminossilicatos como clinoptilolita, cianita, bentonitas, montmorilonitas para a remoção de metais pesados [10]; cianita para a remoção de metais pesados de resíduos [11]; diatomitas para…”

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“…Por exemplo, foram realizados estudos de adsorção de cobre por uma zeólita comercial NaX [8] e estudos de cinética de adsorção de diferentes pares de cátions metálicos por escolecita, [9]. Nestes estudos, os autores de cada um dos trabalhos tinham por objetivo remover metais de [10].…”

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Estudo da retenção de íons cromo por gibbsita e peneira molecular

2011

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Neste trabalho, relatamos o emprego de gibbsita e de uma peneira molecular comercial para a retenção de íons cromo. Os estudos envolveram, além destes materiais, soluções com diferentes concentrações do íon e variações na concentração e na temperatura das soluções e, também, do tempo de contato entre essas e as fases estacionárias. Os resultados desses experimentos e dos posteriores processos de lixiviação do íon indicam que tanto a gibbsita quanto a peneira molecular são materiais que apresentam alta capacidade de retenção deste íon e, além disso, são altamente resistentes aos processos de lixiviação.

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“…Como opção mais "limpa" e definitiva existem, e são desenvolvidos métodos baseados em processos eletroquímicos [4], adsorção e troca iônica. Em relação a estes dois últimos processos, foi descrito na literatura o emprego de compostos naturais na retenção significativa de metais pesados como: bentonitas e vermiculitas para a adsorção de íons de cobre [5]; bentonitas para a remoção de chumbo de soluções aquosas ácidas [6]; vermiculita massapé paulistana para adsorção de íons bivalentes [7]; zeólitas para remoção de cobre de soluções aquosas [8]; a zeólita natural escolecita para a remoção de metais pesados de efluentes industriais [9]; aluminossilicatos como clinoptilolita, cianita, bentonitas, montmorilonitas para a remoção de metais pesados [10]; cianita para a remoção de metais pesados de resíduos [11]; diatomitas para Ecl. Quím., São Paulo, 36 ,2011 125 a adsorção de íons de chumbo e manganês [12]; ácidos húmicos para adsorção de íons de cobre e de cádmio [13]; serragem para adsorção de metais pesados [14] e muitos outros.…”

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“…No entanto, alguns autores também falam em adsorção de metais quando se referem às zeólitas. Por exemplo, foram realizados estudos de adsorção de cobre por uma zeólita comercial NaX [8] e estudos de cinética de adsorção de diferentes pares de cátions metálicos por escolecita, [9]. Nestes estudos, os autores de cada um dos trabalhos tinham por objetivo remover metais de Ecl.…”

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