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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação da casca da semente da seringueira como adsorvente no tratamento de efluentes aquosos: estudo cinético e termodinâmico
Otros títulos: Evaluation of rubber seed shell in the treatment of aqueous effluents: kinetic and thermodynamic study
Autor: Megale, Eliana Zaroni
Orientador(a): Mendes, Marisa Fernandes
Primeiro coorientador: Catunda Júnior, Francisco Eduardo Aragão
Primeiro membro da banca: Cunha, Fabíola Oliveira da
Segundo membro da banca: Pereira, Cristiane de Souza Siqueira
Palabras clave: bioadsorvente;isoterma de equilíbrio;cinética;MEV;bioadsorbent;isotherm;kinetics;SEM
Área(s) do CNPq: Engenharia Química
Idioma: por
Fecha de publicación: 22-ago-2019
Editorial: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citación: MEGALE, Eliana Zaroni. Avaliação da casca da semente da seringueira como adsorvente no tratamento de efluentes aquosos: estudo cinético e termodinâmico. 2019. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia. Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2019.
Resumen: A remoção de corantes presentes em efluentes industriais tem recebido grande atenção nos últimos anos, devido aos danos ambientais que são causados pelo descarte indevido em corpos hídricos. Dentre os vários processos que podem ser aplicados, a técnica da adsorção, aliada à aplicação de adsorventes derivados de biomassa, tem se mostrado bastante interessante neste tratamento. Por isso, decidiu-se estudar neste trabalho o potencial adsorvente da casca da semente da seringueira (Hevea brasiliensis) em quatro formas (in natura, calcinado, carvão ativado com ácido e carvão ativado com base) na remoção do corante alaranjado de metila. Os quatro adsorventes foram avaliados e foi possível observar que o material in natura não foi capaz de promover a remoção do corante. Já os processos de calcinação e a ativação ácida e básica conseguiram proporcionar ao material uma maior capacidade de adsorção, sendo o carvão ativado com ácido o mais eficiente visto que o pré-tratamento empregado aumentou a porosidade do material, favorecendo o processo de adsorção. Devido a este melhor desempenho, o carvão foi utilizado para avaliar o efeito da concentração inicial da solução (25-150 mg/L), temperatura (25, 35 e 45 °C) e tempo de contato (0-360 min), e para estudar a cinética (pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula), as isotermas de equilíbrio (Freundlich, Langmuir, Temkin e Dubinin-Radushkevich) e as grandezas termodinâmicas (∆H, ∆S e ∆G) do processo de adsorção. Foram observados aumentos na quantidade adsorvida com o aumento da concentração inicial, assim como com o aumento da temperatura, este sendo também um indicativo da natureza endotérmica do processo. Os modelos cinéticos e de isoterma que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram, respectivamente, o modelo de pseudo-segunda ordem e o modelo de Freundlich. O estudo termodinâmico indicou que o processo de adsorção é espontâneo apenas para concentração inicial de 25 mg/L, endotérmico e que existe uma boa afinidade entre o adsorvente e o adsorvato.
Abstract: The removal of dye present in industrial effluents has been a subject of great interest in recent years, due to the irreversible environmental damage caused by its improper disposal in aqueous streams. Among the diversity of processes that can be applied to treat these streams, the adsorption technique has been studied because of the high efficiency and low cost. Moreover, the motivation is the possibility to use as adsorbents many biochars. Therefore, in this work, it was decided to study the adsorption potential of the rubber seed shell (Hevea brasiliensis), in four forms (in nature, calcinated, acid activated carbon and basic activated carbon) for the removal of the methyl orange dye. All the four adsorbents were evaluated, and it was observed that the in nature material did not have adsorption potential. On the other hand, the application of calcination, acid activation and basic activation provided higher adsorption capacities, but the acid activated carbon was more efficient due to the increase of the porosity employed by the pre-treatment, favoring the adsorption process. As a result, the activated carbon was used to evaluate the effects of the solution initial concentration (25-150 mg/L), temperature (25, 35 and 45 ºC), and the contact time (0-360 min), as well as to study the kinetics (pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion), the equilibrium isotherms (Freundlich, Langmuir, Temkin and Dubinin-Radushkevich) and the thermodynamic variables (∆H, ∆S e ∆G) of the adsorption process. The increase of the initial concentration and temperature resulted in improvements in the adsorbed amount, indicating the endothermic nature of the process. The kinetic and isotherm models that best fitted to the experimental data were the pseudo-second order and Freundlich models, respectively. The thermodynamic study indicated that the adsorption process is endothermic, only spontaneous for the initial solution concentration of 25 mg/L, and indicated a good affinity between adsorbent and adsorbate.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13405
Aparece en las colecciones:Mestrado em Engenharia Química

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