Removal of metals ions from aqueous solution using modified sugarcane bagasse

Vanessa Cristina Gonçalves dos Santos; Caio Augusto de Toledo Gomes; Douglas Cardoso Dragunski; Luciano André Deitos Koslowski; Karina Lunelli

Autores

Vanessa Cristina Gonçalves dos Santos Universidade Federal do Paraná/Departamento de Química, Campus Curitiba
Caio Augusto de Toledo Gomes Universidade da Região de Joinville/Univille
Douglas Cardoso Dragunski Universidade Paranaense/Unipar/Campus Umuarama http://orcid.org/0000-0001-7870-097X
Luciano André Deitos Koslowski Universidade do Estado de Santa Catarina-UDESC/Departamento de Engenharia Civil/DCIV http://orcid.org/0000-0003-2917-8681
Karina Lunelli Universidade do Estado de Santa Catarina/UDESC/Depaetamento de Engenharia Sanitária http://orcid.org/0000-0002-6595-3318

Palavras-chave:

Adsorption, modified sugarcane bagasse, metals ions, kinetics, thermodynamic parameters

Resumo

This work describes the preparation of sugarcane bagasse chemically modified with citric acid and evaluated adsorption of Cu(II), Cr(III) and Pb(II) ions from aqueous solutions by sugarcane bagasse in natura and chemically modified. Adsorption analyses in batch system were carried out in function of contact time with the adsorbent and adsorbate concentration. Flame atomic absorption spectrometry was used to determine the ions concentrations. Adsorption experimental data were fitted to Langmuir and Freundlich linear models, and the maximum adsorption capacity was estimated for copper ions in function of modifications. The chemical modifications were confirmed at 1.730 cm−1 peak in infrared spectra, referring to the carboxylate groups. The required time for the adsorption to reach equilibrium was 24 h and the kinetics follows the behavior described by the pseudo-second order equation. Besides, a significant improvement of the ions adsorption has been observed after the bagasse modification, according to Langmuir isotherm linear model, showed maximum adsorption capacities for Cu(II), Pb(II), and Cr(III) ions ranging from 6.87 to 31.53 mg.g-1, 11.63 to 52.63 mg.g-1, and 21.87 to 22,08 mg.g-1, respectively.

Biografia do Autor

Vanessa Cristina Gonçalves dos Santos, Universidade Federal do Paraná/Departamento de Química, Campus Curitiba

Possui graduação em Química licenciatura pela Universidade Paranaense (2009) e mestrado (2012) e doutorado (2016) em Química Analítica pela Universidade Federal do Paraná. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Química Analítica, atuando principalmente nos seguintes temas: quantificação de espécies inorgânicas por AAS e ICP OES, estudos de sorção e desenvolvimento de métodos para quantificação e especiação por geração de hidretos.

Caio Augusto de Toledo Gomes, Universidade da Região de Joinville/Univille

Graduado em Engenharia Química pela Universidade da Região de Joinville - UNIVILLE e participante de iniciação cientifíca juntamento com o Grupo de Materiais Poliméricos / Laboratório de Biotecnologia, orientado pela Dra. Ana Paula Testa Pezzin.

Douglas Cardoso Dragunski, Universidade Paranaense/Unipar/Campus Umuarama

Possui graduação em Química Bacharelado pela Universidade Estadual de Maringá (1996), mestrado em Química pela Universidade Estadual de Maringá (1999) e doutorado em programa de pós-graduação em fisico-química/IQSC/USP - doutorado pela Universidade de São Paulo (2003). Atualmente é bosista produtividade pesquisa 2 do CNPq e professor adjunto b da Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Tem experiência na área de Química, atuando principalmente nos seguintes temas: biossorção utilizando resíduos agroindustriais; utilização de biofilmes a base de amido e produção de nanofios utilizando eletrofiação.

Luciano André Deitos Koslowski, Universidade do Estado de Santa Catarina-UDESC/Departamento de Engenharia Civil/DCIV

Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Santa Catarina(UFSC) na área de poluentes atmosféricos provenientes da combustão de derivados petroquímicos (2017). Mestrado em Química pela Fundação Universidade Regional de Blumenau (2007) na área de tratamento de resíduos sólidos proveniente da indústria de fundição. Graduação em Engenharia Química pela Fundação Universidade Regional de Blumenau (1999). Bolsista de projeto de pesquisa (PROCOPE) período 1997 pela Universidade Regional de Blumenau (FURB). Atividades desenvolvidas no setor industrial, atuando na empresa Bandeirante Brazmo como Assessor Técnico Comercial em projetos de desenvolvimento de aditivos de processo para a indústria de tintas, têxtil, compósitos, construção civil, alimentos e tratamento de efluentes. Atuou como docente na Universidade da Região de Joinville - Univille, nos Departamento de Engenharia Química e Engenharia Ambiental e Sanitária no período de 2000-2015 ministrando aulas nas disciplinas de Fenômenos de Transporte, Engenharia das Reações Químicas, Laboratório de Engenharia Química, Mecânica dos Fluidos, Termodinâmica, Química Geral e Inorgânica e Laboratório de Química. Desenvolve atividades de pesquisa e consultoria industrial com ênfase em processos Tecnológicos, Indústria de Tintas, Compósitos, Tratamento de Superfície, materiais nanoparticulados e Tratamento de Água e efluentes. Atualmente trabalha na Universidade do Estado de Santa Catarina como docente das seguintes disciplinas: Fenômenos de Transporte I, Fenômenos de Transporte II, Hidráulica Geral, Qualidade das Àguas e Abastecimento e Química Tecnológica.

Karina Lunelli, Universidade do Estado de Santa Catarina/UDESC/Depaetamento de Engenharia Sanitária

Graduanda do curso de Engenharia Sanitária/UDESC. Monitora da disciplina de Fenômenos de Transporte. Bolsista de projeto de pesquisa. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária.