SÍNTESE DO COMPÓSITO DE HDL (Mg/Al/CO3) E QUITOSANA E
APLICAÇÃO NA ADSORÇÃO DE FOSFATO EM LEITO FLUIDIZADO
Nome: RAPHAEL PRÚCOLI RODY WIGAND
Data de publicação: 11/06/2026
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| DAMARIS GUIMARAES | Presidente |
| DEMETRIUS PROFETI | Examinador Interno |
| LUCIENE DA SILVA CASTRO | Examinador Externo |
Resumo: WIGAND, Raphael Prucoli Rody. Síntese do compósito de HDL (Mg-Al-CO3) e quitosana e aplicação na adsorção de fosfato em leito fluidizado. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre, ES. Orientadora: Damaris Guimarães.
O presente trabalho foi realizado com o propósito de sintetizar um compósito de HDL (Mg6Al2(CO3)OH16.4H2O) e quitosana para sua aplicação na adsorção de fosfato em um sistema de leito fluidizado. O compósito foi preparado por coprecipitação e a cinética de adsorção foi realizada em batelada. Em seguida, o compósito foi aplicado em uma coluna de adsorção de 0,5 cm de diâmetro e 30 cm de comprimento, operada em leito fluidizado, avaliando-se os efeitos da massa de adsorvente (50, 75 e 100 mg), concentração inicial de fosfato (10, 25 e 50 mg/L), vazão (10, 15 e 20 mL/min) e pH (4,00, 5,30 e 7,00). A concentração de fosfato na saída da coluna foi determinada pela técnica colorimétrica com ácido ascórbico. O compósito foi caracterizado antes e depois da adsorção por difração de raio X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de área superficial pelo método Brunauer-Emmett-Teller (BET). Os resultados indicaram a formação do compósito e que este não sofreu alterações estruturais durante adsorção, indicando adsorção por interação eletrostática. Pelo estudo cinético em batelada, partindo da concentração de 50 mg/L de fosfato houve uma capacidade de adsorção de 90,25 mg/g. Após ajustes dos modelos de pseudoprimeira ordem (PPO), pseudossegunda ordem (PSO), Elovich e Difusão intrapartícula, o modelo de PSO apresentou melhor ajuste (R2 = 0,989), sugerindo que a etapa limitante envolve a troca e compartilhamento de elétrons. Para os ensaios de coluna em leito fluidizado, os melhores resultados (capacidade de adsorção de 60,02 mg/g) ocorreram na concentração inicial de fosfato de 50 mg/L, utilizando 50 mg de massa do compósito, vazão de 15 mL/min e pH 5,30. Ademais, após ajustes dos modelos de AdamsBohart, Thomas e Yoon-Nelson, verificou-se que todos apresentaram coeficientes de correlação superiores a 0,99, mas o modelo de Thomas e Yoon-Nelson foram melhores para caracterizar a adsorção e apresentaram melhores predições para a capacidade de adsorção, o que reforça que a difusão não é etapa limitante do processo. Tais resultados evidenciam a possibilidade da utilização do compósito para tratamento de efluentes ricos em fosfato utilizando sistema contínuo de leito fluidizado, sendo um passo a mais para aplicação prática.
