Remoção do corante violeta de metila por adsorção em nanotubos de titanato de hidrogênio: estudo teórico-experimental

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Santos, Daniela Kelly dos
• Orientador(a): Bassetti, Fatima de Jesus
• Banca de defesa: Bassetti, Fatima de Jesus, Lenzi, Marcelo Kaminski, Domingues, Roberta Carolina Pelissari Rizzo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Violeta de genciana; Águas residuais - Purificação - Remoção da cor; Corantes e tingimento - Absorção e adsorção; Nanotubos; Adsorção; Titanatos; Nanopartículas; Cinética química; Indústria têxtil - Eliminação de resíduos; Tecnologia ambiental; Gentian violet; Sewage - Purification - Color removal; Dyes and dyeing - Absorption and adsorption; Nanotubes; Adsorption; Titanates; Nanoparticles; Chemical kinetics; Textile industry - Waste disposal; Green technology
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4383

Grandes quantidades de corantes orgânicos são utilizadas por indústrias (têxteis, papel, cosméticos, entre outras), sendo o setor têxtil responsável pela maior produção, uso e descartes de efluentes contendo essas substâncias. Muitos são os tipos de corantes utilizados pelas indústrias, sendo o violeta de metila, frequentemente dectado nos seus efluentes. O corante violeta de metila (2B) é considerado um composto tóxico à vida aquática por interferir na transmissão da luz, dificultando os processos biológicos, prejudicando as comunidades aquáticas. Nos humanos a sua exposição prologada pode causar irritação nos olhos e no trato gastrointestinal. Com base nestas informações, objetivou-se avaliar o potencial de remoção do corante Violeta de Metila (VM), empregando nanotubos de titanato de hidrogênio H-TiNTs como adsorventes. No ensaio da influência do pH foi observado uma maior capacidade de adsorção do VM nos pHs de (7 a 9) com remoção de até 75% do VM. Nos estudos cinéticos observou-se um equilíbrio químico após 180 minutos de contato, com remoção máxima de 88 % do corante VM pelos H - TiNTs. Entre os três modelos cinéticos estudados, o melhor ajuste R2 (0,99) se deu para o de pseudosegunda ordem, frente aos dois outros modelos aplicados, o de pseudo-primeira ordem e o de difusão intrapartícula. Nos estudos isotérmicos o modelo de Langmuir foi o que melhor descreveu o processo de adsorção do corante VM nos H-TiNTs, com valores de R2 igual (0,99) para todas as temperaturas. A capacidade máxima de adsorção (96; 100 e 106 mg g-1) obtidas do modelo isotérmico Langmuir, nas temperaturas de 25, 35 e 45ºC, se aproximaram dos valores obtido experimentalmente (109; 115 e 120 mg g-1) e se distanciaram dos valores obtidos pelo modelo de Freundlich (48,5; 51,3 e 54,8 mg g-1). Os valores de RL (0,27; 0,26 e 0,26) (constante de Langmuir) e 1/n (0,52; 0,54 e 0,56) (constante de Freundlich), indicaram que o processo de adsorção foi favorável. Sugerindo que o modelo é melhor descrito pela isoterma do tipo L (Langmuir), indicando assim uma forte interação entre o corante VM e o H-TiNTs. Nos estudos termodinâmicos os valores negativos de ΔGº (-32,66; - 33,87 e -35,01) indicam que o processo de adsorção dos H-TiNTs para remoção do corante VM é de natureza espontânea. Já o valor positivo de ΔHº (2,28) indica que o processo de adsorção é de natureza endotérmica. O presente estudo forneceu uma base experimental sobre o processo de adsorção na remoção do corante VM por HTiNTs, o qual mostrou ser eficiente, apresentando alta capacidade adsortiva e rápida taxa de adsorção.