Remoção de Chumbo de Meios Líquidos Através de Adsorção ...

Superfícies de carvão ativado são invariavelmente associadas com certa quantidade de
oxigênio e hidrogênio quimicamente sorvidos. Os heteroátomos são derivados da fonte de
matéria-prima e tornam-se peças da estrutura química, como resultado de carbonizações
imperfeitas, ou eles ficam ligados quimicamente à superfície do carbono durante a ativação ou
tratamentos subseqüentes. Heteroátomos estão ligados à superfície do Carvão Ativado na
forma de grupos funcionais carbono-oxigênio, carbono-hidrogênio, carbono-halogênio, e
carbono-enxofre. Embora todos os grupos funcionais influenciem a adsorção de inorgânicos,
os grupos funcionais carbono-oxigênio parecem ser os que mais influenciam a adsorção de
metais. A quantidade destes grupos carbono-oxigênio pode ser obtida por processos de
oxidação, como por ácido nítrico, peróxido de hidrogênio, persulfato de amônio, hipoclorito
de sódio em fase líquida e por oxigênio na presença de ar a temperatura de 300 a 400 o C na
fase gasosa. Estes tratamentos oxidantes resultam em dois tipos de grupos superficiais
carbono-oxigênio, um tendo caráter ácido e o outro caráter neutro. Os grupos superficiais
ácidos são polares e realçam as propriedades de troca iônica do carvão aumentando assim a
adsorção de cátions, (Bansal e Goyal, 2005).
Na literatura estudada (Machida e colaboradores, 2005; Budinova e colaboradores,
1994; Netzer e Hughes,1984; Goel e colaboradores, 2005; Krishnan e Anirudhan, 2003), a
adsorção de metais, em especial do Pb, ocorre em diferentes carvões ativados, produzidos de
distintas matérias-primas e métodos de preparação. A adsorção vem sendo explicada sob
vários pontos de vistas. As condições de testes envolvendo concentração da solução e pH
também divergem. Entretanto, predomina a explicação de que os mais importantes parâmetros
que influenciam a adsorção de metais são os grupos funcionais de superfície carbono-oxigênio
presentes e o pH da solução.
A natureza e a concentração de cargas sobre a superfície do carvão podem ser
modificadas pela mudança de pH da solução. Para cada carvão há um valor de pH (pH pcz )
onde a superfície do carvão corresponde ao ponto de carga zero (PCZ) A superfície do carvão
tem uma carga positiva inferior ao PCZ e uma carga negativa acima do PCZ para certa faixa
de pH da solução. Para nódulo marinho 2 os pH pcz de diferentes produtos calcinados foram
determinados e observou-se que o pH pcz aumenta com o aumento da temperatura de
calcinação. Para nódulo marinho calcinado a 900 o C, o pH pcz foi 8, com evidência de que
2 Mistura higroscópica e complexa de óxidos e hidróxidos de Ferro e Manganês encontrada nos Oceanos
Pacifico, Atlântico e Índico.
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