Functionalization of SBA-15 with EDTA and its application in removing Ca2+ and Mg2+ ions from hard water

Vanessa Da Silva Bezerra Marques,Andarair Gomes Dos Santos,Franciso Klebson Gomes Santos,Ricardo Henrique De Lima Leite

doi:10.18378/rvads.v15i3.7618

Abstract

O mau gerenciamento, as mudanças nos parâmetros de consumo e a seca sujeitam muitas partes do mundo à sobrevivência diante da escassez de água potável e a qualidade da água potável precisa ser avaliada para um consumo adequado. A água dura pode levar ao acúmulo de depósitos minerais em tubulações e aparelhos que usam água regularmente, afetando o desempenho e o ciclo de vida desses itens. Além disso, na presença de sabão, os ácidos graxos formam um precipitado insolúvel com íons cálcio, dificultando a espuma e a limpeza, além de outros problemas gerados pelo alto conteúdo dos íons Ca2+ e Mg2+ presentes na água. O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção dos íons Ca2+ e Mg2+ usando a SBA-15, um material mesoporoso, funcionalizado com ácido etilenodiaminotetracético e comparado à sua matriz pura. Este adsorvente foi testado em solução de íons Ca2+ e Mg2+ com concentração de 250 mg.L-1 e pH 9, variando a temperatura em 25°C e 50°C. Os materiais mesoporosos foram sintetizados pelo método hidrotérmico e caracterizados por TG-DTG (Termogravimetria e Termogravimetria Derivada), DRX (Difração de Raios X) e BET (método Brunauer, Emmett, Teller). Os resultados da adsorção mostraram uma remoção de até 50% dos íons Ca2+ e Mg2+ em um curto período de tempo, aproximadamente 5 min.

Highlights

The quality and quantity of available water resources, changes and management of consumption parameters, as well as the drought itself make many parts of the world survive in the face of scarcity of drinking water (MARINOSKI et al, 2018)
Among the types of drinking water, it has those with hard characteristics that represent serious environmental, industrial and domestic problems (OLIVEIRA JUNIOR et al, 2016)
Adsorption can be applied for the removal of soluble and insoluble organic, inorganic and biological pollutants (SANTHOSH et al, 2016; FIORILLI et al, 2017)

Summary

Introduction

The quality and quantity of available water resources, changes and management of consumption parameters, as well as the drought itself make many parts of the world survive in the face of scarcity of drinking water (MARINOSKI et al, 2018). For the treatment of contaminated waters there are different techniques, such as solvent extraction, micro/ultrafiltration, sedimentation and gravity separation, flotation, precipitation, coagulation, oxidation, evaporation, distillation, reverse osmosis, adsorption, ion exchange and electrodialysis (SANTHOSH et al, 2016). Among these techniques adsorption stands out for being highly versatile and ecologically effective employed in wastewater treatment due to its easy operation, low cost and availability of a wide range of adsorbents. Adsorption can be applied for the removal of soluble and insoluble organic, inorganic and biological pollutants (SANTHOSH et al, 2016; FIORILLI et al, 2017)

Objectives

Methods

Results