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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Avaliao de carves ativados de diferentes naturezas para adsoro de corante txtil
Ttulo [EN]: Evaluation of different nature activate carbons for adsorption of textile dye
Autor(es): Caroline Apoloni Cionek
Palavras-chave [PT]:

Adsoro. Carvo ativado. Corante reativo. Brasil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Pedro Augusto Arroyo [Orientador] - UEM
Carlos Eduardo Borba - UNIOESTE
Maria Anglica Simes Dornellas de Barros - UEM
Resumo:
Resumo: As indstrias txteis utilizam grande quantidade de gua nos processos de beneficiamento, por essa razo, para que essa gua possa ser despejada nos rios necessrio que seja tratada, para que no prejudique o ambiente. Existem diversos tipos de tratamentos de efluentes, porm, o processo de adsoro vem mostrando resultados significativos. Para que se realize um projeto de tratamento de efluentes txteis por processo de adsoro necessrio saber algumas informaes a respeito da capacidade de remoo e cintica de adsoro. Deste modo, o objetivo da presente dissertao foi estudar a utilizao de carves de diferentes naturezas, obtidos a partir de subprodutos tais como osso, casca de coco, coco de babau e coco de dend, para a remoo seletiva do corante txtil reativo Azul BF-5G, por processo de adsoro em batelada, verificando as caractersticas dos adsorventes, a temperatura do processo e a adio de Cloreto de Sdio na soluo de corante. Os adsorventes foram caracterizados para determinao do ponto de carga zero, das propriedades texturais por adsoro e dessoro de N2, espectroscopia no infravermelho e mtodo de Boehm. Para o ponto de carga zero dos carves de Babau, Casca de Coco, Dend e Osso foram encontrados os valores de 7,4; 9,2; 7,6 e 7,5, respectivamente. A adsoro de N2 mostrou que os carves de Babau, Casca de Coco e Dend so predominantemente microporosos, com contribuio de mesoporos, enquanto o de Osso apresentou caractersticas de mesoporos. O mtodo de Boehm mostra que o carvo de casca de coco foi o que apresentou a maior basicidade e menor acidez, enquanto que os demais carves apresentaram uma pequena diferena entre grupos bsico e cido. A espectroscopia no infravermelho mostrou que os carves ativados de Babau, Casca de Coco e Dend apresentaram bandas semelhantes, correspondendo presena de grupos hidroxila, aldedo e cetona. O carvo de osso apresentou comportamento diferente, apresentando vrias bandas, atribudas principalmente estrutura hidroxiapatita. Para os ensaios de adsoro o tempo de equilbrio do processo foi de aproximadamente 18 horas para todos os carves. Os modelos de pseudo primeira ordem, pseudossegunda ordem e de difuso intrapartcula foram ajustados aos dados experimentais para descrever a cintica de adsoro, sendo que o modelo de pseudossegunda ordem foi o modelo que melhor se ajustou os dados. As isotermas de adsoro foram ajustadas pelos modelos de Langmuir, Freundlich, Sips, Tth, Redlich Peterson e Radkee e Praunsnitz. Os melhores ajustes foram obtidos com os modelos de Sips e Freundlich. O carvo de Osso apresentou a maior quantidade de corante adsorvida (142,3 mg.g-1), seguido do carvo de Babau (76,21 mg.g-1), Casca de Coco (75,35 mg.g-1) e Dend (68,74 mg.g-1). A avaliao da adio de sal no processo de adsoro mostrou que a presena de NaCl levou a um aumento na capacidade de adsoro do corante de 142,2 mg.g-1 para 262,4 mg.g-1, para o carvo ativado de osso, a 40 C. Desta forma, os ctions Na+ do sal podem se ligar ao adsorvato negativo, reduzindo a repulso inica, ou neutralizar as cargas negativas do carvo, diminuindo a repulso da superfcie ao adsorvato e aumentando, portanto, a quantidade de molculas adsorvidas. As propriedades termodinmicas ∆H, ∆G e ∆S foram avaliadas e mostraram que a adsoro do corante Reativo Azul BF-5G. Os carves de Babau e Casca de Coco apresentam um ∆G negativo, caracterstica de processo espontneo. Apresentam tambm caractersticas de processo endotrmico para todos os carves, comprovados pelos valores de ∆S que aumentam com o aumento da temperatura, mostrando que a esta favorece o processo de adsoro.

Abstract: Textile industries use large quantities of water in beneficiation processes, therefore, that this water can be poured into rivers it must be treated, not to harm the environment. There are various types of effluent treatment, however, the adsorption process has shown significant results. In order to perform a project of treating textile effluents by adsorption is necessary to know some information about the removal capacity and adsorption kinetics. Thus, the aim of this thesis was to study the use of coals of different natures, made from byproducts such as bone, coconut shell, coconut and babassu coconut palm to the selective removal of textile dye Reactive Blue BF-5G, by batch adsorption process, checking the characteristics of the adsorbent, the process temperature and the addition of sodium chloride in the dye solution. The adsorbents were characterized to determine the zero point of charge, the textural properties of adsorption and desorption of N2, infrared spectroscopy and Boehm method. To the point of zero charge of carbons Babassu, Coconut Shell, Palm and Bone found values of 7.4, 9.2, 7.6 and 7.5, respectively. The N2 adsorption showed that the coals Babassu, Coconut Shell and Palm are predominantly microporous, with contribution of mesopores, while Bone showed characteristics of mesopores. The method of Boehm shows that charcoal from coconut shell was presented the highest basicity and lower acidity, while the remaining coals showed little difference between basic and acid groups. Infrared spectroscopy showed that activated carbons Babassu, Coconut and Palm Bark showed similar bands, corresponding to the presence of hydroxyl groups, aldehyde and ketone. The bone char coal showed different behavior, with several bands, mostly attributed to the structure of hydroxyapatite. For the tests the adsorption equilibrium time the process was approximately 18 hours for all coals. The pseudo first-order models, pseudo second order and intraparticle diffusion were fitted to experimental data to describe the adsorption kinetics, and the model pseudo second order was the model that best fit the data. The adsorption isotherms were adjusted for Langmuir, Freundlich, Sips, Toth, and Redlich Peterson and Radkee Praunsnitz. The best fits were obtained with the Sips and Freundlich models. Coal Bone showed the highest amount of dye adsorbed (142.3 mg g-1), followed by coal Babassu (76.21 mg g-1), Peel Coco (75.35 mg g-1) and Palm (68.74 mg g-1). The evaluation of the addition of salt in the adsorption showed that the presence of NaCl to an increase in dye adsorption capacity of 142.2 to 262.4 mg.g-1 for activated carbon bone, at 40 C. Thus, the cations Na+ salt adsorbate can bind to negative ionic repulsion reducing or neutralizing the negative charges of the coal, decreasing the repulsion surface and the adsorbate, thereby increasing the amount of adsorbed molecules. The thermodynamic properties ∆H, ∆G and ∆S were evaluated and showed that adsorption of the dye Reactive Blue BF-5G. The coals Babassu and Coconut Shell have a negative ∆G, characteristic of spontaneous process. They also have features to endothermic process all coals, as evidenced by the values of ∆S increasing with increasing temperature, showing that this favors the adsorption process.
Data da defesa: 15/03/2013
Cdigo: vtls000207896
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2013
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Pedro Augusto Arroyo
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)/
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: saletep
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertao de Mestrado - Caroline Apoloni Cionek.pdf
Tamanho: 3177 Kb (3253209 bytes)
Criado: 18-10-2013 10:48
Atualizado: 18-10-2013 13:55
Visitas: 1170
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