Marine macroalgae Pelvetia canaliculata (Phaeophyceae) as a natural cation exchanger for cadmium and lead ions separation in aqueous solutions

Hackbarth, Fabíola V.; Girardi, Franciélle; Souza, Selene M.A. Guelli U. de; Boaventura, Rui A.R.; Vilar, Vítor J.P.

doi:10.1016/j.cej.2013.12.043

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“…Hackbarth et al (2014) and Girardi et al (2014) reported a total of acidic binding sites of 2.5 mEq/g (Carboxylic: 1.5 mEq/g; Sulfonic: 1.0 mEq/g). Beyond that, using a mass action law to describe the ion-exchange equilibrium data, the following selectivity constants were obtained: , , , , for carboxylic groups and , , , , for sulfonic groups.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Among heavy metals in wastewaters, cadmium, lead, copper and zinc are considered having a high priority due to their toxicity and high disposal rate, thus, removal of these metals of industrial effluents is mandatory (Kosasih et al, 2010;Hackbarth et al, 2014). A large number of industries including, petroleum refining, battery manufacturing, plating, mining, electroplating, metal processing, textile, tanneries, paint manufacture, pesticides, pigment manufacture, are sources of heavy metal contamination (Vilar et al, 2008).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Ion-Exchange Breakthrough Curves for Single and Multi-Metal Systems Using Marine Macroalgae Pelvetia Canaliculata as a Natural Cation Exchanger

Hackbarth¹,

Girardi²,

Santos³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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-In this work, the single and multi-metal ion exchange, Na + /Cu 2+ /Zn 2+ , has been studied in a continuous mode using a fixed-bed column packed with Na-loaded macroalgae Pelvetia canaliculata as the cation exchanger. The breakthrough curves for all the systems studied were obtained using initial metal concentrations of 20 mg/L. A mass transfer model, including the mass balance to the packed bed column, mass balance to the thin plates algae particles, assuming a LDF model, and complementary equations (as mass action law equilibrium relations, initial and boundary equations), was able to fit well the experimental data. An overshoot in the outlet of Cd and Zn concentrations was observed for the multi-metal system and explained by competitive uptake with Pb and Cu ions. Desorption using 0.1 M HNO 3 as eluent was fast and effective. Finally, an ion-exchange pilot plant was tested for the treatment of a multi-metal synthetic solution using the natural macroalgae.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

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Ion-Exchange Breakthrough Curves for Single and Multi-Metal Systems Using Marine Macroalgae Pelvetia Canaliculata as a Natural Cation Exchanger

Hackbarth¹,

Girardi²,

Santos³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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“…A lei de ação das massas, considerando os grupos funcionais carboxílicos monovalentes e os grupos sulfônicos inicialmente saturados com íons de sódio, e as reações de troca com Cu 2+ , Zn 2+ e H + , foi utilizada para ajustar os dados experimentais para ambos os sistemas ternários, Na + /H + /Cu 2+ ou de Na + /H + /Zn 2+ . Uma descrição detalhada da equação da lei de ação das massas pode ser encontrada em Hackbarth et al (2014 Figura 2 -Dados experimentais do equilíbrio de biossorção e modelo de troca iônica para diferentes valores de pH utilizando a alga-Na: cobre (a) e zinco (b).…”

Section: Equilíbrio De Troca Catiônica Com Alga Saturada Com Sódiounclassified

“…Entre os diferentes tipos de algas, as algas marrons tem provado ser um ótimo biossorvente para remoção de metais pesados, apresentando muitas vezes capacidades de adsorção semelhantes às resinas de troca iônica. Sendo assim, as algas marinhas podem competir em termos de preço e eficiência com as resinas de troca iônica disponíveis no mercado Hackbarth et al, 2014).…”

Section: Introductionunclassified

Remoção De Íons De Cobre E Zinco Em Solução Aquosa Usando Macroalga Marinha Pelvetia Canaliculata Como Biossorvente

Girardi¹,

Hackbarth²,

Boaventura³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -A capacidade natural de troca catiônica da macroalga Pelvetia canaliculata foi investigada para a remoção dos metais Cu 2+ e Zn 2+ de soluções aquosas. Através das técnicas de FTIR e de titulação potenciométrica foi possível determinar que os principais grupos funcionais presentes na superfície da alga responsáveis pela ligação dos metais são os grupos sulfônicos e carboxílicos, representando no total 2,5 mEq/g. Os ensaios de esterificação da biomassa permitiram a quantificação dos grupos sulfônicos (1,0 mEq/g) e grupos carboxílicos (1,5 mEq/g). Os coeficientes de seletividade de cobre ou zinco vs hidrogênio foram muito menores do que com o sódio, indicando que os íons de hidrogênios podem competir pelos mesmos sítios de ligação, diminuindo fortemente a remoção dos íons de cobre e zinco em baixos valores de pH. A pH 4,0 quase todos os sítios ativos presentes na superfície da alga foram ocupados pelos íons cobre ou zinco (∼2,4 mEq/g). INTRODUÇÃOO meio mais usual de contaminação por íons metálicos é através da descarga de efluentes não tratados em ambientes aquáticos. A liberação desses compostos deve-se em grande parte pelas indústrias de mineração, fundição, processamento de minérios, fabricação de equipamentos elétricos, têxtil, couro, baterias, fertilizantes, pesticidas, entre outras (Volesky, 2001). Os íons de cobre e zinco estão entre os metais pesados mais comuns presentes nestes tipos de águas residuárias.Tendo em vista a importância do controle da poluição da água, um grande número de tecnologias tem vindo a ser desenvolvidas para remover metais tóxicos dos efluentes industriais. Entre essas tecnologias, a biossorção vem ganhando destaque nos últimos anos, pois apresenta como vantagem a utilização de biomassa existente em quantidades abundantes, como por exemplo, algas ou resíduos de outras operações industriais (Volesky, 2001).A elevada capacidade de remoção de íons metálicos por algas marinhas é devido à presença de vários grupos funcionais na superfície das algas, tais como grupos carboxílicos e sulfônicos. Entre os diferentes tipos de algas, as algas marrons tem provado ser um ótimo biossorvente para remoção de Área temática: Engenharia Ambiental e Tecnologias Limpas 1

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“…Alginates and fucoidans contained in the cells walls of P. canaliculata are poly-anions due to the presence of carboxylic and sulfonic groups, and as a consequence this alga can act as a natural cation exchanger. This ability is widely documented in the scientific literature, and it was proposed to use P. canaliculata biomass to sequestrate and remove metal ions (zinc, iron, copper, trivalent chromium, lead, nickel) from industrial wastewaters [64][65][66].…”

Section: Anti-pollution Ingredients From Algaementioning

confidence: 99%

Cosmetic Functional Ingredients from Botanical Sources for Anti-Pollution Skincare Products

Juliano

Magrini

2018

Cosmetics

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Air pollution is a rising problem in many metropolitan areas around the world. Airborne contaminants are predominantly derived from anthropogenic activities, and include carbon monoxide, sulfur dioxide, nitrogen oxides, volatile organic compounds, ozone and particulate matter (PM; a mixture of solid and liquid particles of variable size and composition, able to absorb and delivery a large number of pollutants). The exposure to these air pollutants is associated to detrimental effects on human skin, such as premature aging, pigment spot formation, skin rashes and eczema, and can worsen some skin conditions, such as atopic dermatitis. A cosmetic approach to this problem involves the topical application of skincare products containing functional ingredients able to counteract pollution-induced skin damage. Considering that the demand for natural actives is growing in all segments of global cosmetic market, the aim of this review is to describe some commercial cosmetic ingredients obtained from botanical sources able to reduce the impact of air pollutants on human skin with different mechanisms, providing a scientific rationale for their use.

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