ISOTERMAS DE ADSORÇÃO DE ÍONS CÁLCIO (Ca+2) EM MATERIAIS CELULÓSICOS

Abstract

RESUMO: A água a ser utilizada em processos industriais demanda um tratamento e qualidade diferenciados. O objetivo desse estudo foi investigar o uso de três materiais celulósicos para abrandamento da água, sendo duas celuloses microcristalinas com granulometrias diferentes (CMC101 e CMC500) e a polpa Kraft de Eucalyptus branqueada. Realizou-se um estudo cinético para a obtenção de parâmetros otimizados, e determinaram-se isotermas de adsorção, utilizando diferentes concentrações de cálcio e assumindo três diferentes níveis de pH. A partir dos resultados, pode-se observar que o modelo cinético de pseudo-segunda ordem apresentou o melhor coeficiente de correlação e o modelo de isoterma Freundilch apresentou melhor ajuste aos dados experimentais, sendo a maior adsorção no nível de pH 7,0 para os três materiais, em que as amostras de CMC adsorveram mais significativamente que a polpa. Conclui-se então que o objetivo foi alcançado. PALAVRAS-CHAVE: Água dura; Isotermas de adsorção; Celulose microcristalina; Polpa Kraft de Eucalyptus branqueada; Ions cálcio (Ca 2+). 1. INTRODUÇÃO A água dura pode ser entendida como aquela com presença de íons cálcio e magnésio em determinadas concentrações, sendo que a dureza é expressa em relação ao equivalente de carbonato de cálcio (CaCO3) (BRINK JR. e SHREVE, 2008). Dessa forma, a água com concentração menor do que 50 mg L-1 é considerada mole; entre 50 mg L-1 e 150 mg L-1 é dita com dureza moderada; entre 150 mg L-1 e 300 mg.L-1 é água dura, e maior do que 400 mg L-1 a água é considerada muito dura (SPERLING,1996). Em equipamentos que operam sob temperaturas elevadas, como caldeiras e trocadores de calor, compostos como cálcio (Ca +2) e magnésio (Mg +2) tendem a formar incrustações e podem deteriorar os equipamentos (ANDRADE e MACÊDO,1996). Além disto, essas incrustações também alteram a eficiência das caldeiras e das transferências de calor em trocadores de calor (BRINK JR. e SHREVE, 2008). A redução ou remoção de íons como cálcio e magnésio na água é um processo conhecido por abrandamento, que pode ser realizado de várias formas como por precipitação química, adsorção, nanofiltração e troca iônica. Segundo Brink Jr. e Shreve (2008), a forma mais utilizada é a troca iônica. Neste trabalho, propõe-se a utilização da adsorção sólido-líquido no processo de abrandamento. Define-se adsorção como o processo em que os componentes de um fluido, líquido ou

Preparation of activated charcoal adsorbent from pitombeira seeds (Talisia esculenta) and its application for Ca2+ ions removal

“…After 30 minutes we have the equilibrium process, then it is suggested that the calcium ion adsorption involved more than one process ( Juang et al 2002). Silva et al (2016) studied the adsorption of Ca 2þ ions in lignocellulosic material, and the results of the kinetic study showed that the pseudo-second-order model was better fitted to the experimental data.…”

“…Regarding water hardness, the Brazilian Ministry of Health establishes for potable water standards the maximum permissible value of 500 mg/L for the sum of calcium and magnesium concentrations. Generally, when water contains less than 50 mg/L of CaCO 3 , it is considered as soft, up to 150 mg/L is classified as semi-hard, with less than 300 mg/L is labeled as hard and when it presents values above 300 mg/L it is classified as very hard (Brasil 2006;Silva et al 2016). As a comparison, in European countries, such as Portugal, which use the 150-500 mg/L range as a reference value for total hardness.…”