Orientação da Prof. Luís Carlos Scalon Cunha.

Dissertação (Mestrado)- Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro, Campus Uberaba, 2023.

Inclui bibliografia

A contaminação de águas por diferentes metais potencialmente tóxicos tem despertado grande preocupação porque são espécies químicas, que mesmo em baixas concentrações podem apresentar elevada toxicidade causando danos à fauna, à flora e à saúde humana. Nesse contexto, tem sido observado um aumento...

A contaminação de águas por diferentes metais potencialmente tóxicos tem despertado grande preocupação porque são espécies químicas, que mesmo em baixas concentrações podem apresentar elevada toxicidade causando danos à fauna, à flora e à saúde humana. Nesse contexto, tem sido observado um aumento nos estudos de remoções de metais tais como Ni (II), Cr (III), Pb (II), Cd (II) e Ba (II) em águas contaminadas utilizando resíduos derivados de biomassa. Dentre esses resíduos, encontra-se a lignina Kraft, um resíduo gerado na indústria de papel e celulose. Ligninas isoladas de diferentes materiais e seus derivados têm demonstrado potencial para a remoção de íons tóxicos em águas. Nessa pesquisa, a análise da biossorção de bário foi realizada com a lignina Kraft modificada em meio básico, a qual foi denominada lignina Kraft modificada (LKM). Análises de infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de raios X (EDX) foram realizados com a LK e LKM. As análises foram realizadas em batelada, variando inicialmente o parâmetro pH a fim de definir o valor ótimo para esse parâmetro. Após essa otimização, as variáveis concentração de lignina, de adsorvato e tempo de contato foram otimizadas por um delineamento composto central rotacionado (DCCR). As análises realizadas no DCCR permitiram uma remoção de íons Ba2+ de até 95,0 %. A partir dos gráficos de superfície obtidos no DCCR, os valores otimizados das variáveis foram tempo de contato igual a 42 minutos, concentração do adsorvente igual a 2,5 g L-1 e concentração de íons Ba2+ igual a 11,0 mg L-1 (pH = 8 e T = 25 °C - 28 °C). No tempo de 40 minutos observou-se o estabelecimento do equilíbrio com uma eficiência de remoção de 77,27 % e capacidade de biossorção de 3,40 mg g-1. Nessas condições de trabalho, uma concentração inicial de íons Ba2+ igual a 11,0 mg L-1, poderá ser reduzida para 2,5 mg L-1, ou seja, dentro do permitido pela legislação brasileira para um possível descarte de efluente (até 5 mg L-1). Nos estudos cinéticos de biossorção, o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor ajustou ao processo de biossorção de íons Ba2+ pela LKM, sugerindo uma quimiossorção. Nas análises de MEV e EDX não foi possível observar diferenças entre a LK e LKM. Entretanto, por espectroscopia de infravermelho (IV) foi possível verificar que os materiais apresentaram diferenças no estudo da análise de componentes principais (PCA).

Palavras-chave: lignina Kraft; lignina Kraft modificada; biossorção; bário; modelos
cinéticos.