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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Aplicação do farelo da casca de pinhão na remoção de metais traço e corantes de amostras de água
metadata.dc.creator: Castro, Egon Simão Chiquito de
metadata.dc.contributor.advisor1: Viana, Adriano Gonçalves
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Garcia, Jarem Raul
metadata.dc.contributor.referee1: Fernandes, Luciano
metadata.dc.contributor.referee2: Anjos, Vanessa Egéa dos
metadata.dc.description.resumo: A contaminação de corpos aquáticos por efluentes industriais é um problema ambiental crescente que necessita de atenção, principalmente para preservação deste bem para as próximas gerações. Dois poluentes importantes possivelmente presentes nestes efluentes são os íons metálicos e os corantes. Estes poluentes são tóxicos para várias formas de vida e não biodegradáveis, tendem a acumular-se em organismos causando várias doenças e desordens. Dessa forma a remoção destes poluentes dos efluentes industriais se mostra uma preocupação importante. Neste trabalho foi utilizado o farelo da casca de pinhão, semente da Araucária angustifólia, sem tratamento e também modificado por tratamentos encontrados na literatura para potencializar a capacidade adsortiva do material com HNO3, EDTA, NaOH e ácido cítrico. Todas as amostras foram caracterizadas físico-quimicamente por IR, raio-X, termogravimetria, FEG e EDS, nos quais os resultados obtidos foram semelhantes aos encontrados na literatura referente a celulose. Realizou-se um teste de adsorção com Cu2+, em que o farelo sem tratamento, tratado com NaOH e ácido cítrico obtiveram resultados satisfatórios. Para otimizar o processo de adsorção realizou-se um planejamento fatorial para as três melhores amostras do farelo da casca envolvendo Cu2+, Pb2+ e azul de metileno, para estudar as variáveis tempo de agitação e concentração do contaminante. Os resultados estatísticos mostram-se, de modo geral, que a concentração exerce maior influencia no processo de adsorção, principalmente em concentrações baixas, já o tempo de agitação não possui grande interferência na remoção dos contaminantes. Para determinar qual isoterma de adsorção representaria melhor o processo de adsorção, o modelo foi comparado com as isotermas de Langmuir e Freundlich, tanto para os contaminantes Cu2+ como o azul de metileno, as amostras sem tratamento como tratada com NaOH, mostram-se mais adaptada a isoterma de Langmuir. A capacidade máxima de adsorção para o íon Cu2+, a amostra de farelo da casca de pinhão tratada com NaOH é muito maior que a amostra sem tratamento, 51,81 e 8,77(mg g‐1) respectivamente, já para o corante azul de metileno, 263,16 e 108,69 (mg g‐1). Uma hipótese para que o farelo da casca de pinhão tratada com NaOH possua uma capacidade adsortiva maior que o farelo sem tratamento, é que no tratamento os grupos hidroxilas (OH-) desprotonaram grupamentos ácidos presentes na composição da biomassa do farelo da casca de pinhão, assim o farelo tratado com NaOH apresente-se mais eletronegativo comparado ao farelo sem tratamento, favorecendo assim a remoção de contaminantes que possuem carga positiva, como os metais e o corante azul de metileno. De maneira geral, as amostras de farelo da casca de pinhão mostraram-se promissoras para a remoção de íons metálicos como Cu2+ e Pb2+ e também do corante azul de metileno, entretanto mais estudos ainda são necessários para melhor elucidar este processo de adsorção.
Abstract: Contamination of water bodies by industrial wastewaters is a growing environmental problem that needs attention, not only for the water crisis faced by the country but also for the preservation of this asset for future generations. Two major pollutants present in these effluents are heavy metals and textile dyes. These pollutants are toxic to many living organisms and not biodegradable, tend to accumulate in organisms causing various diseases and disorders. Thus, the removal of these pollutants from industrial effluents is a major concern. In this work, the pinhão coat bran, Araucaria angustifolia seed, was used in the no treatment form and also treatments were found in the literature to potentiate the adsorptive capacity of the material with HNO3, EDTA, NaOH and citric acid. All the samples were physico-chemically characterized by IR, X-ray, thermogravimetry, FEG and EDS, where the results were similar to those found in the cellulose literature. A Cu2+ adsorption test was performed with the samples, where the bran no treatment, treated with NaOH and citric acid obtained satisfactory results. In order to optimize the adsorption process, a factorial design was performed for the three best samples of the coat bran involving Cu2+, Pb2+ and methylene blue, to study the variables agitation time and contaminant concentration. The statistical results show that the concentration exerts a greater influence on the adsorption process, especially at low concentrations, since the agitation time doesn’ t have much interference in the removal of the contaminants. In order to determine which adsorption isotherm would best represent the adsorption process, the model was compared to the Langmuir and Freundlich isotherms, where both the Cu2+ and the methylene blue contaminants, no treatment and treated with NaOH samples, are more adapted the Langmuir isotherm. The maximum adsorption capacity for the Cu2+ ion, the treated with NaOH pinhão coat bran is much larger than the no treatment sample, 51.81 and 8.77 (mg.g-1), respectively, for the dye methylene blue, 263.16 and 108.69 (mg.g-1). One hypothesis for the pinhão coat bran treated with NaOH to have a higher adsorptive capacity than no treatment bran is that in the treatment the hydroxyl groups (OH) deprotonated acidic clusters present in the composition of the pinhão coat bran biomass, thus, the bran treated with NaOH is more electronegative compared to the no treatment bran, thus favoring the removal of positively charged contaminants, such as metals and the methylene blue dye. In general, the pinhão coat bran samples showed promise for the removal of metallic ions such as Cu2+ and Pb2+ and also the methylene blue dye, however, further studies are still needed to better elucidate this adsorption process.
Keywords: casca de pinhão
adsorção
planejamento fatorial
cobre
azul de metileno
pinhão coat
adsorption
factorial design
copper
methylene blue
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada
Citation: CASTRO, Egon Simão Chiquito de.Aplicação do farelo da casca de pinhão na remoção de metais traço e corantes de amostras de água. 2018. Dissertação (Mestrado em Química Aplicada) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2018.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2955
Issue Date: 31-Aug-2018
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