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Acesso aberto (Open Access)
Distribuição geoquímica dos metais no material particulado em suspensão - MPS na margem direita da Baia de Marajó, Costa Amazônica, Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2025-03-25) ANDRADE, Robinson da Cruz; KUTTER, Vinicius; http://lattes.cnpq.br/6652786694334612; https://orcid.org/0000-0001-7295-6800
A Baía de Marajó, localizada na região amazônica, é um dos maiores sistemas estuarinos brasileiros, influenciada pelos rios Amazonas e Tocantins, com intensa hidrodinâmica e processos físico-químicos que afetam a distribuição de metais. Este estudo teve como objetivo analisar as concentrações e distribuição dos elementos Al, Fe, Mn, Mg, Zn, Cr, V, Ti e Ca no material particulado em suspensão (MPS) da margem direita da Baía de Marajó, correlacionando os resultados com fatores ambientais como salinidade, pH e hidrodinâmica local. As amostras foram coletadas em três pontos estratégicos – Icoaraci (Ponto 1), Ilha de Mosqueiro (Ponto 2) e Colares (Ponto 3) – durante duas campanhas realizadas entre abril e maio de 2023. Utilizou-se uma garrafa Van Dorn para amostragens na superfície e a 20 metros de profundidade, abrangendo o ciclo completo das marés. O material particulado foi filtrado em filtros de acetato de celulose (0,45 μm) e analisado por espectrometria de fluorescência de raios X para determinação quantitativa dos elementos. Dados físico-químicos, como temperatura, pH, salinidade e Eh, foram adquiridos com sondas Multiparâmetros e dados de corrente pelo ADCP. A análise estatística incluiu testes de Kruskal-Wallis, correlações de Pearson e Boxplot. Os resultados revelaram que as concentrações de MPS variaram significativamente entre os pontos. No ponto 3 (Colares), observaram-se as maiores concentrações na superfície (0,278 mg/L), indicando menor energia hidrodinâmica e maior deposição de sedimentos finos, favorecidos pela intrusão salina e pela floculação de metais. Já o ponto 1 (Icoaraci) apresentou as menores concentrações, sugerindo maior remoção de sedimentos devido à influência da dinâmica de maré e descarga fluvial. O teste de Kruskal-Wallis evidenciou diferenças significativas entre os pontos na superfície, principalmente para os elementos Mg, Al, Ti, V, Cr, Fe e Zn. Em profundidade, apenas Mg e Zn apresentaram variações significativas. As correlações de Pearson demonstraram associações fortes entre Fe, Cr, Mn e Zn no ponto 3, sugerindo transporte conjunto desses metais, controlado por processos de adsorção em óxidos de ferro e manganês, especialmente em condições de baixa energia. O comportamento geoquímico observado evidencia que a hidrodinâmica e os processos de intrusão salina são fatores-chave na distribuição espacial e vertical dos metais na Baía de Marajó. Conclui-se que a Baía de Marajó apresenta um ambiente estuarino altamente dinâmico, onde a deposição e o transporte de metais no MPS são controlados por processos físicos, como variações hidrodinâmicas, e químicos, como a floculação em ambientes salinos. Os resultados obtidos contribuem para o conhecimento dos processos geoquímicos na região amazônica, fornecendo subsídios importantes para a gestão ambiental e a preservação dos ecossistemas locais.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da extração de cobre utilizando contactores com membranas como alternativa ao processo convencional de extração por solvente
(Universidade Federal do Pará, 2013-12-27) OLIVEIRA, Kleber Bittencourt; FERRAZ, Helen Conceição; http://lattes.cnpq.br/1820877582714129; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
Este trabalho estudou a extração de cobre utilizando contactores com membranas como alternativa ao processo SX convencional. Foram investigados os parâmetros relevantes do processo como, tipo e concentração de extratante, solvente, solução de strip, tempo e pH de operação. Além disso, foi desenvolvido um modelo matemático a partir de um sistema de equações diferenciais parciais resultantes do balanço de massa no sistema de contactor com membranas, utilizando como metodologia de solução a Técnica das Integrais Acopladas (CIEA). Os estudos experimentais realizados neste trabalho mostraram que uso de contactores com membranas na extração líquido-líquido de cobre é uma tecnologia promissora e viável, tendo potencial para substituir o método de extração por solvente por contato direto adotado atualmente obtendo-se 100% de extração de cobre utilizando LIX 84I 20% (v/v) como extratante, querosene como solvente, H2SO4 como solução de strip, em um tempo de operação de 80 minutos. Os resultados obtidos através da modelagem matemática e simulação do problema físico analisado neste trabalho foram comparados com os resultados experimentais e mostram-se satisfatórios, demonstrando a capacidade da CIEA em tratar problemas de transferência de massa em sistema de contactor com membranas.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem e simulação do processo de separação por membrana difusa polimérica para a extração de metais
(Universidade Federal do Pará, 2007-02-16) CARDOSO, Simone de Aviz; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785
O processo de extração de metais em membrana polimérica é analisado empregando o método das Linhas-Gear nas equações diferenciais resultantes da modelagem matemática do problema físico. O estudo tem a finalidade de averiguar o comportamento das curvas de extração de metal extraído e a influência dos parâmetros físicos da membrana no processo de extração por membrana, e também analisar, a partir de um estudo paramétrico, a influência dos parâmetros mais importantes do processo, verificando-se assim se o processo de extração se encontra sob controle cinético ou difusivo. A modelagem do problema é realizada assumindo-se a extração dos metais cádmio, Cd (II), ouro, Au (lII), e Paládio, Pd (11) sobre a membrana difusiva polimérica Aliquat 336/PVC. Os resultados são então comparados com dados obtidos em trabalhos previamente reportados na literatura, concluindo-se que os mesmos são satisfatórios.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem, simulação e estimação dos parâmetros por MCMC de um modelo que descreve a dinâmica de adsorção em uma coluna de leito fixo
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-18) SOEIRO, Wilhamis Fonseca; VIEGAS, Bruno Marques; http://lattes.cnpq.br/1196600058247902; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-2768-652X; ESTUMANO, Diego Cardoso; http://lattes.cnpq.br/5521162828533153; https://orcid.org/0000-0003-4318-4455
O tratamento de efluentes industriais é de extrema importância tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana. A purificação da água de componentes poluentes, como metais e compostos orgânicos, para reuso no processo industrial pode ser considerada uma das principais aplicações deste campo. Sendo assim, há o interesse em modelar um dos processos de tratamento mais utilizados, a adsorção. Visando descrever a dinâmica do processo em uma coluna de adsorção, neste trabalho é utilizado a fim de comparação, o método das linhas e a função pdepe (matlab) para solucionar o modelo formado pelo balanço de massa na fase líquida, equação de força motriz linear (LDF) e a isoterma de Langmuir para o equilíbrio. Uma avaliação do modelo variando algumas condições de experimento foi realizada, a partir da qual observou-se resultados congruentes com àqueles encontrados na literatura. Além disso, foi realizada análise de sensibilidade do fenômeno em relação aos parâmetros: constante de Langmuir, Coeficiente de transferência de massa intrapartícula e coeficiente de dispersão axial. Posteriormente foi feita a estimação desses parâmetros usando a técnica de Monte Carlo via cadeia de Markov (MCMC) utilizando dados experimentais encontrados na literatura. Por fim, de forma geral as estimativas foram boas o suficiente para representar a dinâmica de adsorção dos experimentos avaliados.
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Produção de zeólita a partir de cinza volante de carvão mineral para adsorção de metais em chorume gerado no lixão/aterro controlado na Região Amazônica
(Universidade Federal do Pará, 2022-01-28) DIAS, Lianne Maria Magalhães; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
A geração de resíduos sólidos tem se tornado um grande desafio para a preservação do meio ambiente devido ao estilo de vida adotado pela sociedade moderna que busca a praticidade e imediatismo, com isso novos produtos são lançados diariamente no mercado consumidor acarretando maior geração de resíduos. A decomposição desses resíduos de diversas origens gera um líquido escuro denominado de chorume, que apresenta altas concentrações de compostos orgânicos e inorgânicos. Este estudo teve como principal objetivo o aproveitamento de cinza volante, rejeito produzido em usina termoelétrica para geração de energia, como matéria prima na produção de síntese de zeólitas para ser aplicada como adsorvente de baixo custo para na remoção dos metais potencialmente tóxicos cobre, zinco, cádmio e cromo, que estão presentes no chorume do Aterro do Aurá. Foram determinadas as concentrações de Cd, Cu, Cr, Mn, Ni, Pb e Zn em amostras de solo e chorume gerado na área de deposição de resíduos sólidos na Região Metropolitana de Belém no estado do Pará, no período de um ano abrangendo os dois períodos sazonais característicos na região amazônica de mais e menos chuvoso. As concentrações dos metais potencialmente tóxicos nas amostras de solo e chorume coletadas no aterro do Aurá foram analisadas no Laboratório de Toxicologia do Instituto Evandro Chagas (IEC) utilizando a técnica de Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Induzido (ICP OES). As zeólitas sintetizadas foram caracterizadas por diferentes técnicas, tais como, espectrometria de fluorescência de raios-X, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. A eficiência do tratamento por adsorção utilizando material zeolítico como adsorvente de metais potencialmente tóxicos apresentou capacidade de remoção em torno 90 %, indicando elevado potencial para ser aplicado como adsorvente em aterro sanitário e diversas áreas.
Acesso aberto (Open Access)
A técnica da transformada integral na modelagem e simulação de processos de separação de metais por membranas difusivas poliméricas
(Universidade Federal do Pará, 2012-11) CARDOSO, Simone de Aviz; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785
A Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT) foi utilizada na análise do processo de extração de metais com membranas poliméricas planas e tubulares. No caso do estudo com membrana plana, analisou-se a extração dos metais cádmio, Cd (II), ouro, Au (III) e paládio, Pd (II) em membrana difusiva polimérica de Aliquat 336/PVC e as equações das espécies químicas foram resolvidas pela metodologia da GITT. Numa segunda etapa utilizou-se a Técnica das Integrais Acopladas (CIEA) para se analisar o mesmo problema. No estudo em membrana tubular de fibra-oca a metodologia da GITT foi também utilizada para se analisar a influência das condições de transporte do soluto de interesse na interface da fase fluida e fase membrana de um processo de separação mássica em membranas tubulares como função dos parâmetros governantes do problema. Nesse tipo de extração, extratantes líquidos são utilizados nos poros das fibras da membrana para facilitar a separação mássica. Em ambos os estudos foram feitas comparações com resultados da literatura demonstrando a potencialidade da técnica utilizada em tratar problemas desta natureza.