Referência Completa


Título: Imobilização de níquel em solução com "BIO CHAR" e apatita mineral
Autor: Luiza Assumpção
Programa: Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica
Área de Concentração: Infraestrutura Aeroportuária
Orientador : Paulo Scarano Hemsi
Ano de Publicação : 2019
Curso : Mestrado Acadêmico
Assuntos : Níquel
t Fosfatos de cálcio
t Adsorção
t Precipitação (Química)
t Engenharia sanitária
Resumo : A apatita biogênica incinerada a 600 °C por uma hora e separada em grãos grossos e finos, assim como a apatita mineral, foram analisadas para a remoção de níquel em solução. As características dos reagentes foram analisadas por Microscópio Eletrônico de Varredura com Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio-X (MEV-EDS), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia Raman e experimentos equilíbrio em batelada com os reagentes. A apatita biogênica é composta majoritariamente por carbonato e fosfato de cálcio e a apatita mineral é do grupo monetita, com fórmula química CaHPO4. Para analisar a remoção de níquel em solução foi utilizada uma razão em massa sólido:solução de 1:200, duas concentrações iniciais de níquel de 7 mg/L e 70 mg/L e valores iniciais de pH de 5 e 7. Na presença do metal, a apatita biogênica tampona o pH da solução entre 8 e 9 e a monetita tampona o pH da solução próximo à 7,5. A remoção total do metal em solução foi observada nos experimentos de concentração inicial de 7 mg/L para apatita biogênica, uma vez que não foi detectada concentração de metal residual na solução após o ensaio. Nos ensaios de concentração inicial de 70 mg/L, a afinidade dos reagentes investigados em relação ao Ni+2 diminui na seguinte ordem: apatita biogênica grão fino> monetita > apatita biogênica grão grosso, com remoção máxima de 50% de níquel em um dia e capacidade de adsorção (qe) de 7,14 mg/g com apatita biogênica fina e pH inicial de 7. A apatita biogênica grossa e a monetita apresentaram capacidade de remoção semelhante, com aproximadamente 24% de remoção de metal em solução em dois dias e uma semana, respectivamente. O valor inicial do pH não influenciou na remoção de Ni+2 com a monetita. No caso da apatita biogênica, a remoção foi maior com pH inicial de 7. A substituição do cálcio pelo níquel na estrutura da apatita é suportada por: I) ajuste linear da concentração de Ca+2 e Ni+2; II) a identificação de uma nova fase de fosfato de cálcio e níquel por XRD; III) ausência de fosfato em solução com apatita mineral; IV) baixas percentagens de dessorção. A adsorção do metal como mecanismo de remoção secundário não pode ser descartada, sendo que a presença de carbono inorgânico nas amostras da apatita biogênica calcinada observada por Espectroscopia Raman pode aumentar a remoção de níquel por adsorção. No caso da monetita, a adsorção do metal é o principal mecanismo de remoção. Em todos os casos analisados, a remoção de níquel da solução se ajusta bem ao modelo de reação de pseudo-segunda ordem.
Data de Defesa : 19/08/2019
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