Universidade de são paulo

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 

ESCOLA POLITÉCNICA 

 

RAPHAEL CONS ANDRADES 

SÍNTESE DE ZEÓLITA A E APLICAÇÃO EM ADSORÇÃO DE METAIS PESADOS 

 

 

 

 

 

 

São Paulo 

2018 

 

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RAPHAEL CONS ANDRADES 

SÍNTESE DE ZEÓLITA A E APLICAÇÃO EM ADSORÇÃO DE METAIS PESADOS 

 

Texto de Exame de Qualificação apresentado à 

Escola  Politécnica  da  Universidade  de  São 

Paulo como parte dos requisitos para obtenção 

do título de Mestre em Engenharia.  

Área de Concentração: 

 

 

Engenharia Metalúrgica e de Materiais. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Orientador:   

 

 

 

 

Prof. Dr. Francisco Rolando Valenzuela Diaz 

 

São Paulo 

2018 

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RESUMO 

 

Este  trabalho  objetivou  sintetizar  zeólita  NaA  sob  condições  hidrotérmicas  e  aplicá-la  na 

adsorção de metais pesados. Para a síntese de zeólita NaA, caulim do município de Ipixuna, 

Pará, foi calcinado a 700 °C por 3 horas e usado como fonte de sílica e alumina. Para efeito de 

comparação,  cloreto  de  alumínio  e  silicato  de  sódio  também  foram  utilizados  na  síntese  de 

zeólitas  como  precursores  de  Si  e  Al.  A  influência  da  alcalinidade  na  síntese  dos  produtos 

zeolíticos  foi  avaliada  utilizando-se  diferentes  concentrações  de  NaOH.  Todas  as  sínteses 

foram  realizadas  a  110  °C  por  24  horas  em  autoclaves.  Os  produtos  de  reação  foram 

caracterizados  por  difração  de  raios  X,  espectroscopia  na  região  do  infravermelho,  análise 

termogravimétrica  e  análise  térmica  diferencial.  Uma  das  amostras,  que  apresentou  maior 

proporção  de  zeólita  NaA,  foi  utilizada  como  adsorvente  em  soluções  de  Cu

2+

,  Ni

2+

  e  Cd

2+

 

com  concentrações  iniciais  de  25  a  400  mg/L.  A  concentração  de  equilíbrio  desses  metais, 

após remoção pela zeólita NaA, foi determinada por espectrometria de absorção atômica. Os 

principais resultados mostraram que o aumento da alcalinidade do meio reacional favoreceu a 

obtenção  de  sodalita  nos  produtos  de  síntese  obtidos  a  partir  de  metacaulim.  As  amostras 

obtidas  a  partir  de  cloreto  de  alumínio  e  silicato  de  sódio  apresentaram  unicamente  a  fase 

sodalita,  independentemente  da  concentração  de  NaOH  utilizada.  A  zeólita  NaA  provou  ser 

um  excelente  adsorvente  para  remoção  dos  metais  analisados,  apresentando  eficiência  de 

remoção superior a 90 % em praticamente todos os valores de concentração inicial utilizados, 

além  de uma capacidade de adsorção máxima acima de 39 mg/g para Cu

2+

 e Cd

2+

. A zeólita 

NaA  foi  capaz  de  remover  o  Ni

2+

  com  eficiência  acima  de  90  %  para  todos  os  valores  de 

concentração inicial, exceto para a concentração de 400 mg/L, para a qual houve remoção de 

58,9 % e capacidade de adsorção máxima de 23,56 mg/g. 

 

 

 

 

 

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