dc.creator | Sanini, Bruna Machado | |
dc.date.accessioned | 2022-10-18T12:05:10Z | |
dc.date.available | 2022-10-18T12:05:10Z | |
dc.date.issued | 2021-06-29 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26539 | |
dc.description.abstract | Fluoride ion (F-
) is commonly found in groundwater used for water supply and presents health
risks when consumed in excess. Several treatments are studied for water defluoridation,
adsorption being one of the most used techniques. Activated alumina is an adsorbent that
already has the potential for defluoridation, it can also be submitted to treatments such as
impregnation of cations to improve its performance. Cerium (Ce) is rare earth that has an
affinity for F-
. Thus, in this work, the activated alumina adsorbent impregnated with Ce was
prepared and evaluated its potential for batch defluoridation. To prepare the material, different
mass ratios and calcination temperatures were tested. An experimental Central Composite
Design (CCD) was elaborated to determine the best Fremoval conditions for synthetic water
and groundwater samples, in addition to kinetic and isotherm tests. The characterization of
activated alumina and activated alumina impregnated with Ce was carried out to analyze
changes in the material. The adsorbent that showed the highest adsorption was the one prepared
at a mass ratio of 20% cerium (III) nitrate and calcined at 350 °C. The best conditions of the
experiment occurred at the central point, at pH 7 and 0.3 g L-1
adsorbent dosage for synthetic
sample. The isotherm that best represented the obtained results was Langmuir (R² = 0.781 to
0.958), obtaining Qmax 6.157 mg g-1
. Kinetic balance occurred within the first 10 minutes of
contact, is best represented by the pseudo-second-order model (R² = 0.999). The
characterization of the material showed changes in pore size, specific surface area, and pore
volume, in addition to a good distribution of Ce on the alumina surface. The results show that
adsorption with activated alumina modified with Ce is efficient for defluoridation under
laboratory conditions and further studies with groundwater are needed to assess the influence
of co-existing ions. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Tratamento de água | por |
dc.subject | Adsorção | por |
dc.subject | Fluoreto | por |
dc.subject | Alumina ativada | por |
dc.subject | Cério | por |
dc.subject | Water treatment | eng |
dc.subject | Adsorption | eng |
dc.subject | Fluoride | eng |
dc.subject | Activated alumina | eng |
dc.subject | Cerium | eng |
dc.title | Impregnação de cério em alumina ativada para a desfluoretação de águas | por |
dc.title.alternative | Impregnation of cerium in activated alumina for water defluoridation | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O íon fluoreto (F-) é comumente encontrado em águas subterrâneas utilizadas para
abastecimento e apresenta riscos à saúde quando consumido em excesso. Diversos tratamentos
são estudados para desfluoretação da água, sendo a adsorção uma das técnicas mais utilizadas.
A alumina ativada é um adsorvente que já apresenta potencial de desfluoretação, podendo ainda
ser submetida à tratamentos como à impregnação de cátions afim de melhorar seu desempenho.
O cério (Ce) é um elemento terra rara que possui afinidade com o F-
. Assim, nesse trabalho foi
preparado um adsorvente de alumina ativada impregnada com Ce e avaliado o seu potencial de
desfluoretação em batelada. Para preparo do material foram testadas diferentes razões de massa
e temperatura de calcinação. Foi elaborado um planejamento experimental Delineamento
Composto Central (DCCR) para determinar as melhores condições de remoção de Fpara águas
sintéticas e amostras de águas subterrâneas, além de ensaios cinéticos e de isotermas. Foi
realizada a caracterização da alumina ativada e da alumina ativada impregnada com Ce afim de
analisar mudanças no material. O adsorvente que apresentou maior adsorção foi o preparado à
uma razão de massa de 20% de nitrato de cério III e calcinado a 350 °C. As melhores condições
do experimento de adsorção de Focorreram no ponto central, em pH 7 e dosagem de adsorvente
0,3 g L-1
para amostra sintética. A isoterma que melhor representou os resultados obtidos foi a
de Langmuir (R² = 0,781 a 0,958), obtendo máxima capacidade de adsorção de 6,157 mg g-1
.
O equilíbrio cinético ocorreu nos primeiros 10 minutos de contato, sendo representado melhor
pelo modelo pseudo-segunda ordem (R² = 0,999). A caracterização do material mostrou
alterações no tamanho do poro, área superficial específica e volume do poro, além de uma boa
distribuição do Ce na superfície da alumina. Os resultados mostram que a adsorção com
alumina ativada modificada com Ce é eficiente para a desfluoretação em condições de
laboratório, sendo necessários mais estudos com águas subterrâneas para avaliar a influência
dos íons co-existentes. | por |
dc.contributor.advisor1 | Carissimi, Elvis | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4642912749433316 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Mancuso, Malva Andrea | |
dc.contributor.referee1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.referee2 | Rosa, Ana Lúcia Denardin da | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2479552824840930 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Ambiental | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |