Author(s):
Vilar, Vitor 
; Martins, Ramiro ; Boaventura, Rui
Date: 2008
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/3077
Origin: Biblioteca Digital do IPB
Subject(s): Biossorção; Iões metálicos; Resíduos de algas granulados; Dessorção; Sistema fechado; Adsorvedor de cestos; Coluna de leito fixo
Description
A biossorção é uma propriedade de determinados tipos de biomassa morta que permite a ligação e concentração de iões metálicos, a partir de soluções aquosas, que podem ser muito diluídas. O processo pode ser usado na purificação de efluentes industriais que contêm metais. O estudo do processo de biossorção por um subproduto da indústria de extracção do agar, que contém restos de alga Gelidium, imobilizado num polímero orgânico seguiu os seguintes passos: 1) caracterização do biossorvente; 2) determinação das relações de equilíbrio, 3) determinação da cinética do processo, 4) determinação dos tempos de breakthrough em adsorvedor de cestos e numa coluna de biossorção com escoamento contínuo.
O biossorvente foi caracterizado em termos da área superficial específica, densidade aparente, densidade real, porosidade, tamanho das partículas e distribuição de tamanho de poros, utilizando diferentes técnicas: adsorção de N2 e de azul de metileno, porosimetria de mercúrio, picnometria de hélio e microscopia electrónica de varrimento. A caracterização química do biossorvente baseou-se na determinação dos principais constituintes químicos presentes na estrutura da biomassa e na identificação e quantificação dos sítios activos da superfície, usando as técnicas de análise por espectroscopia do infravermelho (FTIR), microanálise por raios X e titulação potenciométrica ácido-base. Concluiu-se que a superfície do biossorvente é caracterizada por uma distribuição heterogénea de dois principais grupos químicos: ácido carboxílico e hidroxilo.
Foram realizadas experiências cinéticas em adsorvedor fechado, a partir das quais se determinou o tempo de equilíbrio e o valor da difusividade homogénea do metal no biossorvente. Determinaram-se as capacidades de biossorção dos diferentes adsorventes para cada ião metálico, a partir das isotérmicas de adsorção a diferentes valores de pH, temperatura e força iónica da solução.
Foram desenvolvidos modelos de transferência de massa, baseados na difusão externa e intraparticular, para descrever o processo de biossorção e dessorção em adsorvedor de cestos e numa coluna de leito fixo de escoamento descendente, sendo o equilíbrio descrito pela isotérmica de Langmuir e pela lei de acção de massa, respectivamente para a etapa de adsorção e dessorção.
