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Tipo: Dissertação
Data do documento: 29-Dez-2016
Autor(es): COELHO, Danilo dos Santos
Afiliação do(s) Autor(es): UFPA - Universidade Federal do Pará
Primeiro(a) Orientador(a): SOUZA, José Antônio da Silva
Primeiro(a) coorientador(a): ROCHA JUNIOR, Carlos Augusto Ferreira da
Título: Síntese de sodalita para adsorção utilizando como fonte de calor a variação de entalpia de dissolução dos reagentes
Título(s) alternativo(s): Sodalite synthesis for adsorption using as a heat source the change in enthalpy of dissolution of the reactants
Citar como: COELHO, Danilo dos Santos. Síntese de sodalita para adsorção utilizando como fonte de calor a variação de entalpia de dissolução dos reagentes. Orientador: José Antônio da Silva Souza. 2016. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2016. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14405. Acesso em:.
Resumo: As zeólitas são materiais cerâmicos formados por quatro átomos de oxigênio envolvendo um cátion, rearranjados em tetraedros interligados e apresentando canais e “gaiolas” como um arcabouço de cavidades abertas, normalmente ocupadas por moléculas de água e por cátions extraestruturais capazes de realizar troca iônica. O objetivo deste trabalho foi sintetizar zeólita do tipo sodalita a partir de caulim de enchimento (CE) com uso de manta de aquecimento e/ou calor de dissolução do hidróxido de sódio e do silicato de sódio, bem como avaliar o custo energético da síntese zeolítica somente com calor de dissolução e, assim elaborar através do material sintetizado pellets de composição variada de sodalita, e outros materiais como argila tratada, carvão e cabelo a fim de estudar o efeito sobre a eficiência na adsorção de vapor d’água e de íon cobre. A zeólita utilizada para a conformação dos pellets foi sintetizada utilizando caulim de enchimento calcinado a 600 ºC, hidróxido e silicato de sódio e água destilada. Os produtos zeolíticos, bem como os materiais de partida foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Analises Térmica (DSC, DTG, TG). A partir das condições reacionais estudadas foi possível obter material zeolítico em curto espaço de tempo 3, 6, 9, 12, 15 min utilizando calor de dissolução e 30 e 60 min empregando o calor de dissolução e manta de aquecimento. Através do material zeolítico obtido, bem como seus pellets, foram realizados testes de adsorção de vapor d’água em sistemas com e sem controle de umidade, assim como adsorção de íon cobre em que a concentração final foi medida em espectrofotômetro modelo Uv-1800. Os resultados mostraram que a adsorção de vapor d’água com e sem controle de umidade aplicando sodalita pulverizada e em pellets tiveram valores estatisticamente similares. Já a adsorção do íon cobre teve uma boa eficiência quando comparado a outros estudos disponíveis na literatura.
Abstract: Zeolites are ceramic materials formed by four oxygen atoms enclosing a cation, rearranged in interconnected tetrahedra and presenting channels and "cages" as a framework of open cavities, normally occupied by water molecules and extra-structural cations capable of ion exchange. The objective of this work was to synthesize sodalite zeolite from filler kaolin (CE) with the use of heating mantle and / or heat dissolution of sodium hydroxide and sodium silicate, as well as to evaluate the energy cost of zeolite synthesis Only with heat of dissolution and thus to elaborate through the material synthesized pellets of varied composition of sodalite, and other materials like treated clay, charcoal and hair in order to study the effect on the efficiency in the adsorption of water vapor and copper ion . The zeolite used for the conformation of the pellets was synthesized using calcined filler kaolin at 600 ° C, sodium hydroxide and silicate and distilled water. The zeolitic products as well as the starting materials were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Thermal Analysis (DSC, DTG, TG). From the reaction conditions studied it was possible to obtain zeolitic material in the short time 3, 6, 9, 12, 15 min using dissolution heat and 30 and 60 min using dissolution heat and heating mantle. Through the zeolitic material obtained, as well as its pellets, water vapor adsorption tests were carried out in systems with and without moisture control, as well as copper ion adsorption in which the final concentration was measured in Uv-1800 model spectrophotometer. The results showed that the adsorption of water vapor with and without moisture control applying pulverized sodalite and pellets had statistically similar values. The adsorption of the copper ion had a good efficiency when compared to other studies available in the literature.
Palavras-chave: Zeólita sodalita
Calor de dissolução
Adsorção
Zeolite sodalite
Dissolution heat
Pellets
Adsorption
Área de Concentração: DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS
Linha de Pesquisa: ENGENHARIA DE PROCESSOS INORGÂNICOS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte: 1 CD-ROM
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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