Avaliação do potencial adsortivo da farinha da semente do abacate (Persea Americana) como alternativa sustentável na remoção do azul de metileno em efluentes industriais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Brito, Katyusca Karla Henrique de lattes
Orientador(a): Vieira, Fernando Fernandes lattes
Banca de defesa: Silva, Vera Lúcia Meira de Morais, Luiz, Marcia Ramos, Leite, Valderi Duarte
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba
24004014005P9
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.uepb.edu.br/handle/123456789/76817
Resumo: The contamination of industrial effluents by synthetic dyes constitutes a significant environmental problem, driving the search for alternative, efficient, and sustainable materials for their removal, with emphasis on agroindustrial residues as low-cost biosorbents. In this context, the adsorptive potential of avocado seed flour (Persea americana) for methylene blue removal was evaluated, beginning with biomass drying, in which a temperature of 60 °C was identified as the most suitable according to the Midilli model (R² > 0.97), preserving the integrity of the lignocellulosic matrix. Physicochemical characterization revealed a Point of Zero Charge (PZC) of 6.4, favoring interactions under alkaline pH conditions, and the presence of functional groups associated with cellulose, hemicellulose, and lignin, which are essential for the adsorption process. The methodology comprised the application of mathematical models to the drying process, followed by optimization of operational conditions using a full 2³ factorial design with three central points, evaluating the effects of adsorbent mass (0.2–0.4 g), initial dye concentration (40–100 mg·L⁻¹), pH (5–8), contact time (30–60 min), and particle size (40–100 mesh), with pH 8 and 100 mesh particle size identified as the dominant factors for maximum adsorbed amount (qt up to 12.45 mg·g⁻¹) and removal efficiency of up to 100%. Adsorption kinetics were best described by the pseudo-second-order model (R² = 0.99; qₑ = 6.75 mg·g⁻¹; k₂ = 3.26 g·mg⁻¹·min⁻¹), indicating chemical control of the process and equilibrium reached within 60 min, while adsorption isotherms showed a better fit to the Sips model (R² = 0.998; Qₘₐₓ = 40.70 mg·g⁻¹), revealing a heterogeneous surface and hybrid Langmuir–Freundlich behavior. These results demonstrate that avocado seed flour is a promising, sustainable, low-cost, and efficient biosorbent for the removal of cationic dyes, with potential application at laboratory and industrial scales.
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spelling 2026-05-28T10:37:10Z2025-12-19BRITO, Katyusca Karla Henrique de. Avaliação do potencial adsortivo da farinha da semente do abacate (Persea Americana) como alternativa sustentável na remoção do azul de metileno em efluentes industriais. 2026. 103 f. Dissertação (Mestrado Ciências e Tecnologia Ambiental) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2025.https://repositorio.uepb.edu.br/handle/123456789/76817The contamination of industrial effluents by synthetic dyes constitutes a significant environmental problem, driving the search for alternative, efficient, and sustainable materials for their removal, with emphasis on agroindustrial residues as low-cost biosorbents. In this context, the adsorptive potential of avocado seed flour (Persea americana) for methylene blue removal was evaluated, beginning with biomass drying, in which a temperature of 60 °C was identified as the most suitable according to the Midilli model (R² > 0.97), preserving the integrity of the lignocellulosic matrix. Physicochemical characterization revealed a Point of Zero Charge (PZC) of 6.4, favoring interactions under alkaline pH conditions, and the presence of functional groups associated with cellulose, hemicellulose, and lignin, which are essential for the adsorption process. The methodology comprised the application of mathematical models to the drying process, followed by optimization of operational conditions using a full 2³ factorial design with three central points, evaluating the effects of adsorbent mass (0.2–0.4 g), initial dye concentration (40–100 mg·L⁻¹), pH (5–8), contact time (30–60 min), and particle size (40–100 mesh), with pH 8 and 100 mesh particle size identified as the dominant factors for maximum adsorbed amount (qt up to 12.45 mg·g⁻¹) and removal efficiency of up to 100%. Adsorption kinetics were best described by the pseudo-second-order model (R² = 0.99; qₑ = 6.75 mg·g⁻¹; k₂ = 3.26 g·mg⁻¹·min⁻¹), indicating chemical control of the process and equilibrium reached within 60 min, while adsorption isotherms showed a better fit to the Sips model (R² = 0.998; Qₘₐₓ = 40.70 mg·g⁻¹), revealing a heterogeneous surface and hybrid Langmuir–Freundlich behavior. These results demonstrate that avocado seed flour is a promising, sustainable, low-cost, and efficient biosorbent for the removal of cationic dyes, with potential application at laboratory and industrial scales.A contaminação de efluentes industriais por corantes sintéticos constitui um relevante problema ambiental, impulsionando a busca por materiais alternativos, eficientes e sustentáveis para sua remoção, com destaque para resíduos agroindustriais como biossorventes de baixo custo. Nesse contexto, avaliou-se o potencial adsortivo da farinha da semente de abacate (Persea americana) para a remoção de azul de metileno, iniciando-se com a secagem da biomassa, na qual a temperatura de 60 °C foi identificada como a mais adequada segundo o modelo de Midilli (R² > 0,97), preservando a integridade da matriz lignocelulósica. A caracterização físico-química revelou Ponto de Carga Zero (PCZ) de 6,4, favorecendo interações em pH alcalino e grupos funcionais (celulose, hemicelulose e lignina), essenciais ao processo adsortivo. A metodologia compreendeu a aplicação de modelos matemáticos à secagem, seguida da otimização das condições operacionais por meio de planejamento fatorial completo 2³ com três pontos centrais, avaliando os efeitos da massa do adsorvente (0,2–0,4 g), concentração inicial do corante (40–100 mg·L⁻¹), pH (5–8), tempo de contato (30–60 min) e granulometria (40–100 mesh), sendo pH 8 e granulometria de 100 mesh os fatores dominantes para máxima quantidade adsorvida(qt até 12,45mg/g) e remoção de até 100%. A cinética de adsorção foi melhor descrita pelo modelo de pseudo-segunda ordem (R² = 0,99; qₑ = 6,75 mg·g⁻¹; k₂ = 3,26 g·mg⁻¹·min⁻¹), indicando controle químico do processo e equilíbrio em 60 min, enquanto as isotermas de adsorção apresentaram melhor ajuste ao modelo de Sips (R² = 0,998; Qₘₐₓ = 40,70 mg·g⁻¹), evidenciando uma superfície heterogênea e comportamento híbrido Langmuir–Freundlich. Os resultados demonstram que a farinha da semente de abacate é um biossorvente promissor, sustentável, de baixo custo e eficiente para a remoção de corantes catiônicos, com potencial aplicação em escalas laboratorial e industrial.Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - FAPESQUniversidade Estadual da Paraíba24004014005P9UEPBBRCentro de Ciências e Tecnologia - CCTCC0 1.0 Universalhttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/info:eu-repo/semantics/openAccessENGENHARIASadsorçãoazul de metilenobiossorventesemente de abacatemodelagem cinética e isotérmicaAvaliação do potencial adsortivo da farinha da semente do abacate (Persea Americana) como alternativa sustentável na remoção do azul de metileno em efluentes industriaisBibliográficainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionSilva, Vera Lúcia Meira de MoraisLuiz, Marcia RamosLeite, Valderi DuarteVieira, Fernando Fernandeshttps://orcid.org/0000-0002-1823-6236https://lattes.cnpq.br/1129711375633007https://orcid.org/0009-0001-9823-6139https://lattes.cnpq.br/8536490718511459Brito, Katyusca Karla Henrique deporreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPBORIGINALDS - Katyusca Karla Henrique de Brito.pdfDS - Katyusca Karla Henrique de Brito.pdfapplication/pdf1674895https://repositorio.uepb.edu.br/bitstreams/afcc7244-83d8-4da1-9909-532dea8c9cd1/downloadf5b0b3dbab47724fc60b1e305902813aMD51trueAnonymousREADTermo de Depósito.pdfTermo de Depósito.pdfapplication/pdf408865https://repositorio.uepb.edu.br/bitstreams/f9686b41-a4a1-4512-a3e6-bdd4c65e2436/downloadbab42465a1ad6c2f08617d40cdc4d26eMD52falseAdministratorREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8777https://repositorio.uepb.edu.br/bitstreams/b6958df1-d4eb-40df-8a5a-0cdbaa3cd5c8/downloadc401bb3f513145461147df8c13e2b960MD53falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81324https://repositorio.uepb.edu.br/bitstreams/3aa57aa6-2ea0-4fe9-b12b-02df33ed27f1/downloadea12793326f265c7d8ea2bcdd2c49d6fMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDS - Katyusca Karla Henrique de Brito.pdf.jpgDS - Katyusca Karla Henrique de Brito.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3447https://repositorio.uepb.edu.br/bitstreams/adee153b-af04-4b51-9dc7-ae04992304bf/downloade0fc0bfa6edb607360b334933e34bfcbMD55falseAnonymousREADTermo de Depósito.pdf.jpgTermo de Depósito.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4653https://repositorio.uepb.edu.br/bitstreams/eef9d998-4b50-4959-9751-2c04f21e74b4/downloade12994ac0a8928be0512a65d84b5f8beMD56falseAdministratorREAD123456789/768172026-08-07T14:00:14.530175Zhttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/CC0 1.0 Universalopen.accessoai:repositorio.uepb.edu.br:123456789/76817https://repositorio.uepb.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.uepb.edu.brditec.cobib@setor.uepb.edu.bropendoar:2026-08-07T14:00:14Repositório Institucional da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)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