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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Avaliao da adsoro do herbicida diuronutilizando carvo ativado granular em soluo sintticacontaminada
Ttulo [EN]: Adsorption assessement of herbicide diuron using activated carbon solution contaminated grain in synthetic
Autor(es): Mariane Tavares Wandembruck
Palavras-chave [PT]:

Remoo de Diuron (Herbicida). Adsoro. Contaminao ambiental. Processo de remoo. Carvo ativado granular. Coco de babau. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Diuron. Adsorption. Granular actived charcoal of babassu coconut. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Marcelo Fernandes Vieira [Orientador] - UEM
Anglica Marquetotti Salcedo Vieira - UEM
Paulo Eduardo Polon - UEM
Daniel Mantovani - UFPr
Resumo:
Resumo: O diuron um herbicida muito utilizado no controle de ervas daninhas da Cultura de cana-de-acar. Por ter uma alta toxicidade e apresentar uma moderada a alta capacidade de persistir no meio ambiente, este herbicida tem contribudo para o aumento da contaminao ambiental, sendo encontrado por muitos anos em diferentes tipos de solos e guas nacionais e internacionais. Por este motivo, o mesmo deve ser removido a partir de tcnicas que garantem uma eliminao eficiente. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a remoo do diuron a partir de uma soluo sinttica com partculas de carvo ativado granular de coco de babau (CAGCB). Esse carvo ativado foi usado na sua forma in natura, sendo caracterizado quanto ao ponto de carga zero (PCZ) e tambm quanto a rea especfica (BET), obtendo respectivamente, valores de 7,88 e de 517,4 m2 gl, com uma estrutura predominantemente microporosa. Os testes de adsoro foram realizados no formato batelada e em duplicata. O pH foi utilizado em tomo de 6 (natural da soluo) nas determinaes dos ensaios cinticos e isotrmicos de adsoro. Para a cintica de adsoro, foi utilizado uma concentrao inicial de diuron (CQ) de 25,72 mg L'1 em pH em tomo de 6, a partir de uma dosagem de carvo ativado granular de coco de babau de 0,4 g L'1 sob velocidade de agitao de 200 rpm e temperatura de 25C. O resultado obtido foi uma quantidade adsorvida experimental de diuron (qeq exp) de 34,401 mg g'l alcanado em um perodo de 5 horas, correspondente ao tempo de equilbrio. Os dados experimentais apresentaram um comportamento senoidal, devido principalmente 21 presena de macroporos na superfcie do carvo ativado granular de coco de babau que limitou o acesso das molculas de diuron nos microporos deste carvo, uma vez que essas molculas apresentam dimenses maiores que o tamanho dos microporos, contribuindo para o bloqueio desses poros. Quanto aos dois modelos cinticos avaliados, o modelo de pseudo-segunda ordem ajustou um pouco melhor os dados experimentais, obtendo um coeficiente de correlao de 0,8, alem de uma maior quantidade removida de diuron (41,586 mg g") em relao ao modelo de pseudo-primeira ordem. Esses resultados, segundo a literatura, e um indicativo de que a adsoro ocorre por meio de um mecanismo de natureza qumica (quimissoro). As isotermas de adsoro foram realizadas mantendo em contato um volume de 25 mL de uma soluo sinttica contaminada com diuron a uma concentrao inicial de 23,77 mg L'1 em pH em torno de 6 com uma variao de massa do carvo ativado granular de coco de babau entre 0,01 e 0,055 g, sob velocidade de agitao de 200 rpm e em trs temperaturas distintas (25C, 35C e 45C). Os resultados indicaram que o modelo de Langmuir se ajustou melhor a menor temperatura, indicando que a isoterma alcanada foi considerada favorvel e que houve formao de uma monocamada de diuron sob a superfcie do adsorvente utilizado. As demais temperaturas apresentaram um melhor ajuste para o modelo de Freundlich, indicando que houve formao de multicamadas sob a superfcie do adsorvente utilizado. Em relao as trs temperaturas avaliadas, a que apresentou maior capacidade de adsoro foi a de 45C com 54,286 mg g'l. Por fim, efetuou-se o calculo dos parmetros termodinmicos para as trs temperaturas, alcanando um sistema com caractersticas de processo espontneo, favorvel, endotrmico e com aumento na desordem. O Valor alto e positivo (48,23 Jmol") da entalpia do sistema (AHads) e indicativo de que o processo de adsoro foi governado por uma quimissoro, o que corrobora para o modelo de pseudo-segunda ordem ser o mais favorvel para o processo de adsoro.

Abstract: Diuron is a common herbicid used to control the growth of grass-weed among sugar cane plantation. By having to high toxicity and present a moderate to high capacity to persist in the environment, this herbicide has contributed to the increasing environmental contamination being found for many years in different types of national and international soils and waters. For this reason, this herbicid may be removed by different techniques that ensure an efficient elimination of it. The aim of this study was to evaluate diuron's removal by a synthetic solution of activated charcoal of babassu coconut (CAGCB). This activated carbon was used in natura featured to zero load point (PCZ) With value of 7,88 and to specific area (BET) of 5 l7,4 m2 g'1 with predominantly microporous structure. The adsorption testes were made in batch and duplicated. The pH was around 6 (natural pH of the solution) in the determination of kinetic and isothermal adsorption tests. For the adsorption kinetic test, it was used a diuron's initial concentration (CQ) of 25,72mg L'l, pH around 6, from a granular activated charcoal of babassu coconut dosis of 0,4g L" under stirring speed of 200 rpm and ambient temperature (25 C). The result expressed a diuron's experimental adsorbed amount of 34,40lmg g1 that Was achieved in a period of 5 hours, corresponding to equilibrium time. Experimental data show a sinusoidal behavior manly due to the presence of macropores on the granular activated charcoal of babassu coconut surface that limited the access of diuron's molecules in its microporos, since these molecules are larger in size than the size of these microporous contributing to block these pores. About the two kinetic models evaluated in this study, the pseudo-second order model fitted a little better experimental data, achieved a correlation coefficient of 0,8 and removed a greater amount of diuron (41,586 mg g'1) when compared to the pseudo-first order model. These results, according to literature, indicate that adsorption occurs through a chemical nature mechanism (chemisorption). Adsorption isotherms were performed by maintaining contact 25 mL of a sinthetic solution contaminated by diuron in a initial concentration of 23,77 mg Lil, at pH around 6 with a mass change of the granular activated carbon of babassu coconut between 0.01 and 0,055 g, under stirring speed of 200 rpm and three different temperatures (25C, 35C and 45C). Results show that Langmuir model adjusted better to the lowest temperature which indicates that the reached isotherm was favorable and a diuron's monolayer was formed on the adsorbent surface (CAGCB). The other temperatures exhibit a better fit to the Freundlich model which indicated that there were multilayer on the adsorbent surface. Out of the three temperatures that were evaluated, 45C was the one that showed best adsorption capacity with 54,286mg g'1. Finally, thermodynamic parameters were calculated for the three temperatures reaching a system with spontaneous, favorable, endothermic process and increased disorder. The system's enthalpy high and positive value (48,23 ]mol") indicated that the adsorption process was due to chemisorption, which confirms the model of pseudo-second order is the most favorable for the adsorption process.
Data da defesa: 27/10/2015
Cdigo: vtls000222814
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2015
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Marcelo Fernandes Vieira
Co-Orientador: Prof. Dr. Anglica Marquetotti Salcedo Vieira
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: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: MESTRADO.pdf
Tamanho: 4614 Kb (4724539 bytes)
Criado: 03-08-2016 11:02
Atualizado: 03-08-2016 11:14
Visitas: 695
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