Avaliação do potencial adsortivo de mesocarpo de coco na remoção de corante vermelho reativo 195 em efluentes aquosos
Ano de defesa: | 2018 |
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Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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Link de acesso: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/2205 |
Resumo: | A indústria têxtil produz efluentes ricos em corantes que quando lançados em corpos hídricos dificultam a penetração da luz solar prejudicando os processos fotossintéticos. Além disso, os corantes têm sido apontados como substâncias potencialmente tóxicas. Em geral, os processos de remoção destes contaminantes estão sendo bastante estudados, destacando-se a técnica de adsorção, devido à sua alta eficiência, além de apresentar vantagens operacionais e a possibilidade de re-utilização de rejeitos agrícolas como adsorventes, beneficiando o meio ambiente e reduzindo custos. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o desempenho de dois adsorventes, o mesocarpo de coco sem tratamento e tratado com solução alcalina, para clareamento de efluente sintético contendo 25 mg/L de corante vermelho reativo 195. Os adsorventes foram caracterizados através das técnicas granulometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), ponto de carga zero (PCZ) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR). Em seguida foi relizado estudo cinético e de equilíbrio, aplicando-se modelos cinéticos e isotermas de adsorção. Os ensaios de adsorção mostraram que o mesocarpo sem tratamento apresentou uma eficiência de remoção de 89,92% em 120 min, enquanto que o mesocarpo de coco tratado com solução alcalina removeu 82,88% em 450 min para uma concentração inicial de 25 mg/L e dosagem de 4 g/L do adsorvente e pH 1,0. A capacidade máxima de adsorção do corante para o mesocarpo de coco sem tratamento foi 24,04g/ g de adsorvente e para o mesocarpo de coco tratado com solução alcalina foi de 22,89g/g de adsorvente a 30°C. O estudo cinético mostrou que os dados foram melhor ajustados pelo modelo Elovich, indicando uma quimiossorção lenta. Para ambos adsorventes, os resultados experimentais de equilíbrio de adsorção foram melhor descritos pela isoterma de Freundlich, observando-se melhor desempenho para o mesocarpo de coco sem tratamento em todas as temperaturas comparadas. O estudo termodinâmico apresentou que o processo de adsorção é exotérmico e espontâneo em todas as temperaturas avaliadas para o mesocarpo de coco sem tratamento, no entanto, a espontaneidade foi observada apenas para a temperatura de 30°C no mesocarpo tratado com solução alcalina. Os resultados levaram a concluir que o bioadsorvente estudado é uma alterativa para a remoção de corante, mesmo sem ser submetido a um tratamento químico prévio |
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Em geral, os processos de remoção destes contaminantes estão sendo bastante estudados, destacando-se a técnica de adsorção, devido à sua alta eficiência, além de apresentar vantagens operacionais e a possibilidade de re-utilização de rejeitos agrícolas como adsorventes, beneficiando o meio ambiente e reduzindo custos. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o desempenho de dois adsorventes, o mesocarpo de coco sem tratamento e tratado com solução alcalina, para clareamento de efluente sintético contendo 25 mg/L de corante vermelho reativo 195. Os adsorventes foram caracterizados através das técnicas granulometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), ponto de carga zero (PCZ) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR). Em seguida foi relizado estudo cinético e de equilíbrio, aplicando-se modelos cinéticos e isotermas de adsorção. Os ensaios de adsorção mostraram que o mesocarpo sem tratamento apresentou uma eficiência de remoção de 89,92% em 120 min, enquanto que o mesocarpo de coco tratado com solução alcalina removeu 82,88% em 450 min para uma concentração inicial de 25 mg/L e dosagem de 4 g/L do adsorvente e pH 1,0. A capacidade máxima de adsorção do corante para o mesocarpo de coco sem tratamento foi 24,04g/ g de adsorvente e para o mesocarpo de coco tratado com solução alcalina foi de 22,89g/g de adsorvente a 30°C. O estudo cinético mostrou que os dados foram melhor ajustados pelo modelo Elovich, indicando uma quimiossorção lenta. Para ambos adsorventes, os resultados experimentais de equilíbrio de adsorção foram melhor descritos pela isoterma de Freundlich, observando-se melhor desempenho para o mesocarpo de coco sem tratamento em todas as temperaturas comparadas. O estudo termodinâmico apresentou que o processo de adsorção é exotérmico e espontâneo em todas as temperaturas avaliadas para o mesocarpo de coco sem tratamento, no entanto, a espontaneidade foi observada apenas para a temperatura de 30°C no mesocarpo tratado com solução alcalina. Os resultados levaram a concluir que o bioadsorvente estudado é uma alterativa para a remoção de corante, mesmo sem ser submetido a um tratamento químico prévioThe textile industry produces dye-rich effluents that when released in hydric bodies hamper the penetration of sunlight, impairing photosynthetic processes. Besides that, dyes have been indicated as potentially toxic substances. In general, the processes of removing of these contaminants have been much studied, with the technique of adsorption standing out for its high efficiency, in addition to operational advantages and the possibility of re-utilizing agricultural waste as adsorbents, benefiting the environment and reducing costs. The present work aims to study the performance of agricultural waste utilized as adsorbents in the bleaching process of synthetic effluent containing 25g/L of reactive red 195 dye. The two best absorbents, untreated coconut mesocarp and coconut mesocarp treated in an alkaline solution, were characterized by granulometry, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), point of zero charge (PZC) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). Next, kinetic and balance study was realized, applying kinetic models and adsorption isotherms. The adsorption tests showed that the untreated mesocarp exhibited removal efficiency of 89,92% in 120 minutes, while the coconut mesocarp treated in an alkaline solution removed 82,88% in 450 minutes for an initial concentration of 25 mg/L, adsorbent dosage of 4g/L and pH 1,0. The maximum adsorption capacity for the untreated coconut mesocarp was 24,04g/g of adsorbent, and for the coconut mesocarp treated in an alkaline solution was of 22,89g/g of adsorbent at 30°C. The kinetic study showed that the data was better adjusted by an Elovich equation, indicating slow chemiosorption. For both adsorbents, the experimental balance results were better described by the Freundlich isotherm, registering better performance by the untreated coconut mesocarp in all the compared temperatures. The thermodynamic study exhibited that the adsorption process is exothermic and spontaneous for all the temperatures evaluated for the untreated coconut mesocarp, however, spontaneity was observed only at the 30°C temperature for the coconut mesocarp treated in an alkaline solution. The conclusion drawn from the results is that the bioadsorbent that was studied is an alternative for dye removal, even if not submitted to previous chemical treatmentTrabalho não financiado por agência de fomento, ou autofinanciadoporUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFERSABrasilCentro de Engenharias - CEDANTAS FILHO, Antonio do Nascimento. Avaliação do potencial adsortivo de mesocarpo de coco na remoção de corante vermelho reativo 195 em efluentes aquosos. 2018. 89 f. Dissertação (Mestrado em Ciências e Engenharia de Materiais), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2018.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAAdsorçãoMesocarpo de CocoCoranteAdsorptionCoconut mesocarpDyeAvaliação do potencial adsortivo de mesocarpo de coco na remoção de corante vermelho reativo 195 em efluentes aquososinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSAinstname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSATEXTAntonioNDF_DISSERT.pdf.txtAntonioNDF_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain147841https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/2205/3/AntonioNDF_DISSERT.pdf.txt862864291a233c436099feda94f2e75eMD53THUMBNAILAntonioNDF_DISSERT.pdf.jpgAntonioNDF_DISSERT.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1314https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/2205/4/AntonioNDF_DISSERT.pdf.jpg71184f0ffc714060601be81c3b340d15MD54ORIGINALAntonioNDF_DISSERT.pdfAntonioNDF_DISSERT.pdfapplication/pdf1381736https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/2205/1/AntonioNDF_DISSERT.pdf31bd163920428593639fcf9588553589MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/2205/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52prefix/22052022-06-06 18:12:12.934oai:repositorio.ufersa.edu.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttp://bdtd.ufersa.edu.br/oai/requestdirecaosisbi@ufersa.edu.br|| direcaosisbi@ufersa.edu.bropendoar:2022-06-06T21:12:12Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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