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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2004.tde-09092022-095847
Documento
Autor
Nome completo
Juliana Keiko Tsugawa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2004
Orientador
Banca examinadora
Boscov, Maria Eugênia Gimenez (Presidente)
Barbosa, Maria Claudia
Oliveira, Elisabeth de
Título em português
Solubilização e difusão reversa de cátions metálicos de uma argila laterítica em meio ácido.
Palavras-chave em português
Contaminação
Difusão reversa
Ensaios geoambientais
Metais pesados
Solo laterítico
Solubilização
Transporte de contaminantes
Resumo em português
Este trabalho apresenta um estudo da solubilização e da difusão de cátions presentes em uma argila laterítica causadas pelo contato com soluções ácidas, a partir de ensaios de difusão reversa e ensaios de solubilização, com o objetivo de avaliar a influência desses fenômenos na retenção de metais pesados. Foram monitorados onze elementos: Al, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Na, Mg e Pb. Foram realizados ensaios de solubilização com pH 1, 4 e 7. Os ensaios de difusão reversa utilizaram HC1 e HNO´IND.3´ com pH 1 e 4, e com volume igual a 1Vv, 2Vv e 3Vv (Vv = volume de vazios) aplicados de uma única vez ou em etapas, para investigar a influência do extrator, pH, razão solo-solução e a forma de aplicação da solução. Os ensaios de difusão direta investigaram a retenção de As, Cd e Pb em pH 1. O elemento mais significativamente extraído do solo foi o Al. Os elementos Ca e Mg, acrescidos ao solo por práticas agrícolas, foram extraídos em elevadas porcentagens; o Mg foi extraído dez vezes menos que o Al, ao passo que a concentração de Ca excedeu o limite de detecção da técnica analítica. A extração do Fe foi menor que a esperada, considerando que ele é um dos constituintes majoritário do solo. Os outros metais apresentaram baixas concentrações solubilizadas. O tipo de extrator não influenciou os resultados dos ensaios, exceto para o Fe, que tem uma maior afinidade pelo HCl que pelo HNO´IND.3´. O balanço de massas indicou que a massa total solubilizada cresce com o volume total aplicado ao solo, ainda que de forma não linear, sendo praticamente independente da forma de aplicação. O solo retém significativamente As e Pb mesmo em pH 1, mas não Cd. O coeficiente de difusão dos três elementos variou entre 5x10´POT.-11´ m²/s e 1x10´POT.-10´ m²/s. O coeficiente de distribuição foi de aproximadamente 0 para Cd, 20 mL/g para As, e não pôde ser determinado para Pb.Provavelmente, além da difusão e da adsorção, ocorram outros fenômenos mais complexos, relacionados à solubilização e a difusão reversa.
Título em inglês
Solubilization and reverse diffusion of metallic cations of a lateritic clay in an acid environment.
Palavras-chave em inglês
Contamination
Geoenvironmental tests
Heavy metals
Lateritic soil
Pollutant transport
Reverse diffusion
Solubilizations
Resumo em inglês
This report presents a study of solubilization and diffusion of cations in a lateritic clay caused by contact with acidic solutions, by means of reverse diffusion and solubilization batch tests, aiming to assess the influence of these phenomena in the retention of heavy metals, Eleven elements were monitored: Al, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Na, Mg and Pb. Solubilization tests were carried out at pH 1, 4 and 7. Reverse diffusion tests were executed with HC1 and HNO" solutions at pH 1 and 4, with solution volumes equal to 1Vv, 2Vv and 3Vv (V = specimen void volume) applied at once or by steps, to investigate the influence of extractor, pH, soil-solution ratio and form of solution application. Direct diffusion tests investigated the retention of As, Cd and Pb at pH 1. The element most significantly extracted from the soil was Al. Ca and Mg, added to the soil for agricultural purposes, were extracted in high percentages; Mg was extracted ten times less than Al, whereas Ca concentrations exceeded the measurement limit of the analytical technique. Fe extraction was lower than expected, considering that Fe is a major constituent of the soil. The other metals presented low dissolved concentrations. The extractor had no influence on tests results for all studied cations, except for Fe, which has more affinity to HC1 than to HNO". Mass balance indicated that the total solubilized mass increases with the total volume applied to the soil, although not linearly, but is practically independent of form of application. The soil retains significantly As and Pb even at pH 1, but not Cd. Diffusion coefficients vary from 5x10´POT.-11´ m²/s to 1x10´POT.-10´ m²/s for these elements. Distribution coefficient was approximately 0 for Cd, 20 mL/g for As, and could not be determined for Pb. Probably more complex phenomena occurr besides diffusion and adsorption, probably related to concurrent solubilization and reverse diffusion.
 
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Data de Publicação
2022-09-09
 
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