Title

ESTUDO DA ADSORÇÃO DE ÍONS COBRE POR ISOTERMAS EM DIFERENTES TEMPERATURAS UTILIZANDO ZEÓLITA 4A

SYNTHESIS OF 4A ZEOLITE FROM KAOLIN WASTE: STUDY OF COPPER ION ADSORPTION BY ISOTHERMS AT DIFFERENT TEMPERATURES

Authorship

PEREIRA, CLIFERRNI NOGUEIRA; GOMES, LEANDRO VALES; TAVARES, RENAN VASCONCELOS; LIMA, HAIANNY BEATRIZ SARAIVA; COSTA, DEIBSON SILVA DA; RODRIGUES, EMERSON CARDOSO; MAIA, ANA ÁUREA BARRETO

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TAVARES, RENAN VASCONCELOS

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LIMA, HAIANNY BEATRIZ SARAIVA

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COSTA, DEIBSON SILVA DA

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RODRIGUES, EMERSON CARDOSO

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MAIA, ANA ÁUREA BARRETO

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DOI

10.5151/2594-4711-42773

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Abstract

Este trabalho teve como objetivo investigar a capacidade adsortiva da zeólita 4A sintetizada para a remoção de íons Cu²⁺ em solução aquosa, utilizando os modelos isotérmicos de Langmuir, Freundlich e Sips para interpretar a capacidade do sistema em diferentes temperaturas. A metodologia consistiu na síntese da zeólita 4A, seguida por experimentos de adsorção realizados a 25 °C e 90 °C. Os dados obtidos foram ajustados aos modelos por regressão linear, e o coeficiente de determinação (R²) foram utilizados como critério de qualidade do ajuste. O modelo de Langmuir indicou adsorção em monocamada sobre superfície homogênea, com R² de 0,963 a 25 °C e 0,972 a 90 °C. O modelo de Freundlich, que considera superfícies heterogêneas, apresentou R² ligeiramente inferiores 0,5397. O modelo de Sips, que combina os princípios dos dois modelos anteriores, foi o que melhor representou os dados, com R² de 0,9814 a 25 °C e 0,9890 a 90 °C. Concluiu-se que a zeólita 4A foi eficiente na remoção de Cu²⁺, e o modelo de Sips foi o mais adequado para descrever o processo adsortivo, evidenciando um mecanismo endotérmico e favorecido pela elevação da temperatura.

THIS STUDY AIMED TO EVALUATE THE ADSORPTION CAPACITY OF SYNTHESIZED 4A ZEOLITE FOR THE REMOVAL OF CU²⁺ IONS FROM AQUEOUS SOLUTION, USING THE LANGMUIR, FREUNDLICH, AND SIPS ISOTHERM MODELS TO INTERPRET THE SYSTEM'S BEHAVIOR AT DIFFERENT TEMPERATURES. THE METHODOLOGY INVOLVED THE SYNTHESIS OF 4A ZEOLITE FOLLOWED BY ADSORPTION EXPERIMENTS CONDUCTED AT 25 °C AND 90 °C. THE EXPERIMENTAL DATA WERE FITTED TO THE MODELS USING LINEAR REGRESSION, AND THE DETERMINATION COEFFICIENTS (R²) WERE USED TO ASSESS THE QUALITY OF THE FIT. THE LANGMUIR MODEL INDICATED MONOLAYER ADSORPTION ON A HOMOGENEOUS SURFACE, WITH R² VALUES OF 0.963 AT 25 °C AND 0.972 AT 90 °C. THE FREUNDLICH MODEL, WHICH ASSUMES HETEROGENEOUS SURFACES, SHOWED SLIGHTLY LOWER R² VALUES. THE SIPS MODEL, WHICH COMBINES THE ASSUMPTIONS OF BOTH LANGMUIR AND FREUNDLICH, PROVIDED THE BEST FIT TO THE EXPERIMENTAL DATA, WITH R² VALUES OF 0.9814 AT 25 °C AND 0.9890 AT 90 °C. THE EXPONENT N VALUES CLOSE TO 1 CONFIRMED PREDOMINANTLY MONOLAYER ADSORPTION WITH SLIGHT HETEROGENEITY. IT IS CONCLUDED THAT 4A ZEOLITE IS EFFECTIVE IN CU²⁺ REMOVAL, AND THE SIPS MODEL IS THE MOST SUITABLE TO DESCRIBE THE ADSORPTION PROCESS, INDICATING AN ENDOTHERMIC MECHANISM FAVORED BY INCREASED TEMPERATURE.

Keywords

Adsorção, Zeólita 4ª, Íons Cu²⁺, Isotermas de adsorção

Adsorption, 4A Zeolite, Cu²⁺ ions, Adsorption isotherms